内容正文:
浙科版 新教材 生物选择性必修3
第二章知识点清单
目录
第二章 植物细胞工程
第一节 通过植物组织培养可获得完整植株
第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体
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第二章 植物细胞工程
第一节 通过植物组织培养可获得完整植株
一、细胞工程
二、植物组织培养(离体培养)
1.概念:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物体器官、组织或细胞等(外植体)培养在人工配制的培养基上,使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。
2.分类(按照外植体的不同):器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。
3.理论基础——细胞的全能性:植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部的遗传信息,因而具有发育成完整植株的潜能。外植体因脱离了母体的影响,一定条件下能实现其全能性。
4.过程
(1)植物离体培养中常因植物种类和培养方法不同,再生分化成苗的过程也不尽相同。
①若以植物的茎尖或带芽的茎段为外植体进行培养时,腋芽或顶芽可不经愈伤组织阶段,直接萌生成一株幼苗。
②培养基中细胞分裂素浓度较高时,有利于腋芽或顶芽形成丛状苗。
(2)体细胞胚和合子胚的比较
①体细胞胚可由体细胞分裂分化而来,也可由生殖细胞不受精直接分裂、分化而来;可由外植体经愈伤组织再分化产生,也可不经愈伤组织阶段直接在外植体上发生,属于无性生殖。
②合子胚由受精卵(合子)发育而来,属于有性生殖。
5.条件
(1)适宜的温度。
(2)无菌条件
(3)适宜浓度和配比的植物激素
(4)充分而全面的营养物质
特别提醒
(1)植物需要依赖培养基中的有机碳源,糖类(蔗糖最为常用)既可作为碳源和能源物质,又参与维持培养基的渗透压。
(2)维生素往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动。
6.应用
(1)快速繁殖植物
①初代培养:从植物体上分离下来的外植体的第一次培养。初代培养获得的芽、胚状体等数量都不多,需要进一步增殖培养。
②继代培养:将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行扩大培养。正因为培养物可以不断继代培养,所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍。
③意义:可很好地保持品种的优良性状;可全年连续实验和生产,节约人力、物力。
(2)植物脱毒
(3)生产人工种子
①人工种子示意图
②意义:不受季节限制,可以大量、快速繁殖优良品种,对于生育周期长、育性不良且难于有性繁殖的植物,具有更重要的意义。
(4)细胞代谢产物的工业化生产。
(5)作物新品种的培育:细胞突变体的筛选、单倍体育种、转基因植物的克隆、植物体细胞杂交等。
三、菊花的组织培养及幼苗的移栽
知识辨析
1.愈伤组织指外植体经脱分化形成的、具有一定形态结构的、松散的薄壁细胞团,具有分裂和分化能力。这种说法正确吗?
2.植物组织培养的培养基中常添加蔗糖,蔗糖既可作为碳源和能源物质,又参与维持培养基的渗透压。这种说法正确吗?
3.在外植体接种之前,应对外植体进行高压蒸汽灭菌,以避免外植体表面的微生物滋生造成实验失败。这种说法正确吗?
4.在细胞和原生质体培养时进行人工诱变,诱变频率大于个体或器官水平,诱导分化得到的突变体大多可以利用。这种说法正确吗?
5.利用植物组织培养技术培育出的脱病毒苗为抗病毒植株。这种说法正确吗?
提示:
1.不正确。愈伤组织是脱分化的细胞不断分裂增殖,产生的无组织结构、松散的薄壁细胞团。
2.正确。即使外植体为绿色组织,在培养过程中也往往会逐渐失去叶绿素使其光合作用受到阻碍,因此植物需要依赖培养基中的有机碳源,而糖类既可作为碳源和能源物质,又参与维持培养基的渗透压。蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源,其中蔗糖最为常用。
3.不正确。在外植体接种之前,应对外植体进行消毒而非高压蒸汽灭菌。
4.不正确。细胞和原生质体培养时,细胞分裂旺盛,一直处于不断增殖的状态,此时易发生基因突变,但诱导所得的突变体大多数不可以利用。因为基因突变具有多方向性,即得到的突变体不一定符合人类的需要。
5.不正确。“脱毒”与“抗毒”不同,前者指的是本身病毒极少甚至无病毒,受病毒感染的
机会少,而后者指的是能抵抗病毒的感染。
第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体
一、植物体细胞杂交技术
1.概念:将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并将杂种细胞培育成新的植物体的技术。植物体细胞杂交技术是将细胞融合技术和植物组织培养技术相结合而发展起来的一项植物育种技术。
2.基础:成功培养原生质体。
3.获得原生质体的方法
易错强调 原生质体和原生质层
(1)原生质体:植物细胞去除细胞壁后剩余的部分。
(2)原生质层:成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。
二、植物体细胞杂交的过程
1.植物体细胞杂交的结果:经过植物组织培养形成杂种植株(不只是形成杂种