内容正文:
第46讲 植物细胞工程
1.结合具体的实验操作说出植物组织培养及植物体细胞杂交的原理和操作方法。
2.通过调查,全面了解植物细胞工程的应用。
考点一 植物组织培养
授课提示:对应学生用书第319页
1.细胞工程的概念
2.植物组织培养技术
(1)理论基础——植物细胞的全能性
概念
细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
原理
细胞内含有本物种的全部遗传信息
全能性表
达条件
具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件
(2)概念:是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(3)操作流程
→→→→
(4)操作实例——菊花的组织培养
(教材选择性必修3 P35“文字信息”)从繁殖方式上看,植物组织培养属于哪种繁殖方式?为什么?
提示:无性繁殖。植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的,此过程并没有生殖细胞的产生,所以是无性繁殖。
1.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。(×)
2.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生细胞的增殖和分化。(×)
3.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。(×)
1.(2023·河北衡水模拟)不定芽(植物从茎的节间、根或叶上生出的芽)再生是植物快速繁殖的有效途径,科研团队以苹果为实验材料,研究发现离体叶片受伤部位细胞分裂素(CTK)的积累可促进不定芽的形成。下列叙述错误的是( )
A.对于同种植物的不同器官,生长素促进生长的最适浓度不同
B.由种子或不定芽培养成完整的植株均体现了植物细胞的全能性
C.CTK积累促进不定芽的形成过程体现了CTK可促进细胞分化
D.苹果植株离体叶片受伤部位形成愈伤组织的过程属于脱分化过程
解析:对于同种植物的不同器官,生长素促进生长的最适浓度不同,也就是敏感度不同,A正确;细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体或各种细胞的能力,由种子或不定芽培养成完整植株不能体现植物细胞的全能性,B错误;CTK积累促进不定芽形成的过程是促进细胞分化的过程,C正确;离体叶片受伤部位形成愈伤组织的过程属于脱分化过程,D正确。故选B。
答案:B
2.(2023·山东青岛模拟)草莓是无性繁殖的作物,它感染的病毒很容易传给后代。病毒在草莓体内逐年积累,会导致产量降低,品质变差。如图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列说法正确的是( )
方法一:―→
方法二:
注:SMYELVCP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因。
A.方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的分生能力强
B.需要用体积分数70%的酒精和质量分数5%的次氯酸钠溶液对甲进行消毒
C.A、C 两个培育过程一般都不需要光照但需要生长素和细胞分裂素
D.需要通过病毒接种的方式来判断两种选育方法的效果
解析:方法一中选择甲作为组织培养材料的原因主要是该部位带病毒少或不带病毒,A错误;在植物组织培养过程中,需要用体积分数70%的酒精和质量分数5%的次氯酸钠溶液对甲进行消毒,保证植物组织培养的成功,B正确;A、C两个培育过程有需要光照的过程,因为叶绿体的合成需要光照,C错误;无病毒苗应根据植株性状检测,不需要接种病毒,抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果,D错误。故选B。
答案:B
3.(2023·辽宁大连模拟)下列有关“菊花组织培养”实验的叙述错误的是( )
A.接种操作必须在酒精灯火焰旁进行
B.将外植体的1/3~1/2插入到诱导愈伤组织的培养基中,注意不要倒插
C.接种外植体的锥形瓶应置于无菌、光照、18~22 ℃的培养箱中培养
D.培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向
解析:接种操作必须在酒精灯火焰旁进行,A正确;将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中,注意不要倒插,B正确;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,C错误;培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向,D正确。故选C。
答案:C
考点二 植物体细胞杂交及植物细胞工程的应用
授课提示:对应学生用书第321页
1.植物体细胞杂交
(1)概念:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
(2)操作流程
(3)意义
植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
2.杂种植物遗传物质的变化
(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
(2)染色体组数