第八单元 第31讲 植物细胞工程-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（浙江专用）

第31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　通过植物组织培养可获得完整植株 1.植物细胞的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能 (1)植物细胞的全能性。 ①定义:指植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部遗传信息,因而具有发育成完整植株的潜能。 ②全能性的实现。 过程 脱分化 再分化 对象 已分化的细胞 愈伤组织 　不存在叶绿体 结果 失去细胞的特有结构和功能,重新获得分裂能力,产生无组织结构、松散的薄壁细胞团 重新分化为各种类型的细胞,进而形成芽或根等,再生出新的植株 (2)植物组织培养。 ①定义:指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,也称为离体培养。 ②外植体:指用于培养的植物的离体器官、组织等。 ③植物组织培养的类型: 根据外植体的不同,植物组织培养分为器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。 ④植物组织培养流程。 途径1为器官发生途径:外植体首先在一种培养基上诱导形成芽,再在另一种培养基上形成根。 途径2为体细胞胚发生途径:由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构,进而发育成完整的植株。 2.离体植物器官、组织和细胞在适宜条件下方可发育成完整的植株 (1)离体处理。 外植体进行离体处理,在适宜温度下进行培养。 (2)无菌条件。 项目 处理方式 外植体 不可灭菌处理 一定浓度的消毒剂处理外植体(如次氯酸钠、氯化汞、酒精等)→无菌水多次冲洗,避免消毒剂长时间作用产生毒害作用 接种器具和培养基 一般用高压蒸汽灭菌 接种室和操作台 利用紫外灯照射灭菌 (3)选择适宜培养基。 ①无机成分。 ②有机成分。 (4)植物激素调控。 ①植物生长调节物质种类:包括天然植物激素和人工合成的激素类似物。 ②用量与器官分化。 调整培养基中生长素与细胞分裂素的比值 生长素类与细胞分裂素类物质的比值大时,有利于根的形成;比值小时,则促进芽的形成。 3.植物组织培养通过多种途径有效地提高生产效率 组织培养技术的应用 优点或实例分析 快速繁殖植物 离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍 植物脱毒 利用茎尖培养获得　　 脱病毒苗　　　　　　 　　不等于抗病毒 生产人工种子 将植物离体培养产生的体细胞胚、芽、愈伤组织等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中,快速繁殖优良品种 细胞代谢产物的工业化生产 通过植物细胞、组织的培养来提取有价值的天然产物 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 4.菊花的组织培养及幼苗的移栽 (1)实验原理。 ①用含细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的发芽培养基培养菊花茎段,使其长出较多的丛状苗。 ②用含有一定浓度生长素的培养基将丛状苗分株培养,使其生根。 ③将生根的试管植株移至草炭土或蛭石中继续生长,苗健壮后移栽定植。 (2)方法步骤。 (1)愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的。(　×　) 提示:愈伤组织是一种未分化的结构,是外植体脱分化形成的。 (2)植物组织培养的目的都是获得完整的植株。(　×　) 提示:植物组织培养的目的可以是得到完整植株,也可以是愈伤组织或器官等。 (3)培养基、接种用的器具及外植体在使用前都需要进行高压蒸汽灭菌。(　×　) 提示:外植体不能进行高压蒸汽灭菌,否则造成外植体死亡。 (4)脱分化过程主要是有丝分裂,仅有极少量细胞进行减数分裂。(　×　) 提示:脱分化过程中细胞以有丝分裂方式增殖,不会发生减数分裂。 (5)欲获得人工种子,只有将外植体培养至体细胞胚阶段才可以。(　×　) 提示:人工种子是将植物离体培养产生的体细胞胚、芽、愈伤组织等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中而制成的。 (6)运用植物组织培养技术,可以培育或生产出细胞代谢产物——生物碱、无病毒植物、人工种子。(　×　) 提示:无病毒植物、人工种子不属于细胞代谢产物。 (7)采用植物成熟区组织培养技术进行作物脱毒。(　×　) 提示:植物分生区组织病毒浓度很低或不含病毒,经过组织培养可以获得脱病毒苗,因此采用植物茎尖、根尖等分生区组织培养技术进行作物脱毒。 (8)组织培养过程中经人工诱变或培养条件诱导可得到有用突变体。(　√　) (1)植物组织培养时获得幼苗,不一定经历愈伤组织阶段,原因是植物的腋芽或顶芽中