2.1.1 植物细胞工程的基本技术（学案）-【帮课堂】2023-2024学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修3）

2.1.1 植物细胞工程的基本技术 ( Part1目标任务：对接课标，了解目标 Part2预习导学：自主梳理+预习检测，掌握基本知识点 Part3探究提升：代入情景+典例精讲，深入学习知识要点 菊花的组织培养 Part4网络梳理：建立知识间的联系 Part5强化训练：必刷经典试题，能力提升 内容 导航 ) 新课程标准 学习目标 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。 1.说出植物细胞工程的基本原理。 2.简述细胞全能性的概念。 3.简述植物组织培养的过程与方法。 4.通过菊花组织培养的实验操作，进一步掌握植物组织培养技术。 自主梳理 一、植物细胞的全能性 1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 2．生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性的表达。 二、植物组织培养技术 1．概念：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。其中离体的植物器官、组织、细胞被称为外植体。 2.原理：植物细胞的全能性。 3.过程： 外植体 愈伤组织 根、芽 幼苗 完整植株 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 ②愈伤组织：不定形的薄壁组织团块。 ③再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 ④植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化、再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 三、植物体细胞杂交技术 1.概念：将来源不同的植物体细胞，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.过程：植物体细胞融合、植物组织培养。 3.去除细胞壁：（1）原因：细胞壁阻碍着细胞间的杂交。（2）方法：用纤维素酶和果胶酶。 4.原生质体间的融合（关键环节） （1）原理：细胞膜具有一定的流动性。 （2）诱导融合的方法：物理法（电融合法、离心法）和化学法（聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法）。 5.实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。 6.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。 预习检测（限时10分钟） 1．将胡萝卜韧皮部细胞放入培养基中培养，最后能形成胡萝卜植株。与该过程相关的叙述，错误的是（    ） A．高度分化的植物细胞仍具有细胞的全能性 B．该过程会发生细胞的分裂，无细胞的衰老 C．培养过程中，细胞中的基因会选择性表达 D．该技术可用于快速繁殖花卉和蔬菜等作物 【答案】B 【详解】A、高度分化的植物细胞中仍含有该生物全部的遗传物质，因此仍具有全能性，A正确； B、该过程既会发生细胞的分裂，也会发生细胞的衰老和细胞的凋亡，B错误； C、胡萝卜韧皮部细胞最终发育成胡萝卜植株，这过程存在细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确； D、该技术属于植物组织培养，植物组织培养可用于快速繁殖花卉和蔬菜等作物，D正确。故选B。 2．下图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图。下列叙述正确的是（　　） A．过程①~③中发生了有丝分裂和减数分裂 B．对香蕉进行花药培养可获得单倍体 C．过程②为脱分化 D．X代表愈伤组织 【答案】D 【详解】A、①～③过程（①表示脱分化，②表示再分化，③④表示个体发育过程）中发生了有丝分裂，但没有发生减数分裂，A错误； B、三倍体香蕉高度不育，不能产生配子，不能进行花药离体培养，B错误； C、②阶段表示再分化过程，C错误； D、X是经过①脱分化过程形成的愈伤组织，D正确。故选D。 3．植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。应用该技术获得“番茄-马铃薯”杂种植株，拓展了植物的种质资源。下列叙述正确的是（    ） A．植物细胞壁的水解需要纤维素酶和几丁质酶 B．愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团 C．杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍 D．“番茄-马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状 【答案】D 【详解】A、植物细胞有细胞壁，细胞壁阻碍细胞的杂交，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，A错误； B、愈伤组织是由已分化的细胞经过初分化而形成的具有分生能力的薄壁细