内容正文:
第33讲 植物细胞工程
[新课标要求]
1.阐明植物组织培养是在一定条件下,将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞,
继而培育成新植物体的技术。
3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点一 植物组织培养技术
1.细胞工程的概念
(1)原理和方法:应用 、 和 等多学科的原理和方法。
(2)操作水平: 水平、 水平或 水平。
(3)目的:获得 。
2.植物细胞的全能性
(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生 或分化成 的潜能,即细胞具有全能性。
(2)在生物体内全能性不能表达的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有
地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。
细胞生物学
分子生物学
发育生物学
细胞器
细胞
组织
特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
完整生物体
其他各种细胞
选择性
(3)植物细胞全能性表达的条件。
①离体状态(用于离体培养的植物器官、组织或细胞被称为 )。
②一定的营养物质。
③植物激素:主要是生长素和细胞分裂素。
④其他适宜的外界条件(温度、pH、光照、氧气、无菌等)。
3.植物组织培养技术
(1)概念:将离体的 等,培养在人工配制的培养基上,给予 的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)原理: 。
(3)过程:接种外植体→诱导 →诱导 →诱导 →移栽成活。
外植体
植物器官、组织或细胞
适宜
植物细胞的全能性
愈伤组织
生芽
生根
4.菊花组织培养的实验流程
酒精
接种
消毒
酒精
次氯酸钠
无菌水
培养皿
无菌滤纸
1/3~1/2
愈伤组织
炼
苗
和
移
栽
生根
[易错辨析]
1.愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。( )
提示:愈伤组织是外植体经脱分化后形成的。
2.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。( )
提示:植物细胞表现出全能性的首要条件是离体。
3.培养基中的生长素和细胞分裂素的比例影响愈伤组织的分化。( )
4.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的植株基因型都是相同的。
( )
提示:花粉是生殖细胞,与体细胞的基因型不同。
×
×
√
×
[链接教材·发展思维]
1.(选择性必修3 教材P36“探究·实践”拓展)诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照的原因是什么?
提示:光照能诱导叶绿素形成,使试管苗进行光合作用。
2.(选择性必修3 教材P35“正文”拓展)植物组织培养中所需的碳源为什么一般为蔗糖,少数为葡萄糖和果糖?
提示:蔗糖既可提供充足的碳源,又可维持相对适中的渗透压,而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下,其造成的渗透压可能过高。
植物激素对植物组织培养的影响
(1)按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的实验结果。
(2)当同时使用这两类激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
植物组织培养的原理及过程
1.下图表示以某种杂合体名贵花卉的绿色叶片为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物过程中岀现的不同结果。下列分析正确的是( )
A.不同结果的出现主要是由是否提供光照造成的
B.a通过脱分化得到b通过再分化得到c
C.利用花粉粒进行单倍体育种也能培养出该杂合体花卉
D.b组细胞的全能性高于a组和c组
D
解析:不同结果的出现主要是由细胞分裂素与生长素的比例不同导致的;愈伤组织b在不同植物激素比例下分化为a根或c丛芽;利用花粉粒进行单倍体育种得到的一般为纯合体;b组细胞分化程度很低,其全能性最高。
2.培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。下列叙述错误的是
( )
C
解析:步骤⑤脱分化需要进行避光培养,步骤⑥再分化需要照光培养。
A.胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗,是因为植物细胞具有全能性
B.步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是形成层容易诱导形成愈伤组织
C.步骤⑤要进行照光培养,其作用是诱导叶绿素的形成
D.步骤⑤和步骤⑥的培养基中所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
考点二 植物体细胞杂交技术
1.概念
是指将