2024届高三一轮复习生物：基于情境教学的高考一轮复习第25讲 细胞工程课件

细胞工程 第25讲 内容要求——明考向 近年考情——知规律 植物组织培养技术综合 2023辽宁，2022浙江，2021北京，2021浙江 植物细胞工程的实际应用 2023辽宁，2023山东 植物体细胞杂交技术 2023江苏，2023湖北，2023广东，2021 影响植物组织培养的因素 2022重庆，2021湖北 植物组织的培养及基本过 2022辽宁，2021江苏，2020北京 本节内容考频较低，常结合杂交育种、细胞器、隔离、染色体变异、自由组合定律等内容进行考查，考查题型有选择题和填空题，难度适中，常结合新情境和图像考察，考察学生获取信息能力 考点一 细胞的多样性和统一性 天山雪莲是新疆特有的名贵中草药，具有抗炎镇痛、抗癌、降血压、清除自由基等作用，但因其生存环境特异，生长缓慢，加上长期以来的掠夺性采挖，野生天山雪莲濒临灭绝。 能否画出该技术的主要过程图？ 利用什么技术可以快速获得大量的天山雪莲？ 考点一 细胞的多样性和统一性 科研人员利用天山雪莲的叶肉细胞进行植物组织培养技术获得了大量的优质组培苗，下图是该技术的主要过程图及所用的 MS 培养基。 Q1:该技术的原理是什么？涉及的细胞分裂方式是什么？ Q2:植物细胞表现出全能性的条件有哪些？ 植物细胞的全能性；有丝分裂 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 考点一 细胞的多样性和统一性 4 Q3:MS培养基中添加蔗糖的目的是什么？培养基采用什么方法灭菌？灭菌时应先灭菌后分装还是先分装后灭菌 ？ 作为碳源和维持渗透压 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 先分装后灭菌 考点一 细胞的多样性和统一性 Q4：对外植体进行消毒还是灭菌？植物组织培养要求无菌操作的目的是什么？ 消毒；防止杂菌污染，与外植体竞争培养基 Q5：过程①②③分别是什么？诱导脱分化和再分化时对光照的要求如何？ 脱分化；再分化；再分化 脱分化黑暗条件；再分化光照条件 Q6：如何调节生长素和细胞分裂素的比值以诱导愈伤组织、芽或根的形成？ 生长素/细胞分裂素 植物组织的发育方向 高 有利于根的分化，抑制芽的形成 低 有利于芽的分化，抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的生长 简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤 考点一 细胞的多样性和统一性 消毒 取材 接种 培养 移栽 用酒精擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）。 将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。 在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。 将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。15～20d后，转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。每天观察记录生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 70%酒精 30S 无菌水 2-3次 次氯酸钠溶液 30min 2-3次 无菌水洗 切割与接种 探究实践：菊花的组织培养 考点一 细胞的多样性和统一性 蛭石是一种天然、无机，无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物，属于硅酸盐。 【情境1】：天山雪莲可以用种子繁殖。但种子成熟时，新疆天山已开始下雪，采集种子比较困难，且雪莲种子的萌发率低，生长缓慢。 （1）如何解决这一困境？ （2）人工种子的组成部分有哪些？ （3）为什么要选择透气的种皮？ （4）人工种子与传统种子相比有哪些优点？ 植物组织培养 体细胞胚，人工胚乳，人工种皮 既要求允许内外气体交换畅通，以保持胚状体的活力，又要能防止水分及营养成分的渗漏和起保护作用。 完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。方便储藏和运输。 考点一 细胞的多样性和统一性 一 拓展：植物组织培养的两种途径 胚状体：离体培养条件下，没有经过受精过程，但经过胚胎发育过程形成的胚状类似物，因而统称为体细胞胚或胚状体。 胚状体 途径 器官发生途径 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 生芽生根 或胚状体 生长发育 试管苗 （移栽到大田） 考点一 细胞的多样性和统一性 9 【情境2】研究发现天山雪莲中具有药理活性的主要是一些黄酮类物质。为了获得大量的黄酮类物质，常利用植物组织培养技术将天山雪莲细胞培育到愈伤组织阶段，再用液体培养基对其进行悬浮培养，然后从培养液中提取黄酮类物质，以实现黄酮类物质的工业化生产。 此时细胞未分化，细胞内不含毒素，