2024届高三生物一轮复习课件：细胞工程和胚胎工程

第34讲 考点一 植物细胞工程 选择性必修三 考点一　植物细胞工程 (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：获得特定的　　　　　　　　　　　　　　　　。 细胞生物学 分子生物学 发育生物学 细胞器 细胞 组织 细胞、组织、器官、个体或其产品 1.细胞工程的概念 P31 (4)分类 植物细胞工程 动物细胞工程 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 植物细胞的全能性 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 原因：生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因 条件：离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH 1．植物细胞的全能性 P 359 项目 内容 定义 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物或分化成其他各种细胞的潜能 原因 生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因 大小 比较 ①受精卵>生殖细胞>体细胞；②分化程度低的细胞>分化程度高的细胞；③植物细胞>动物细胞 体现 利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，都可以繁殖出新的植株 例2：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 2.植物组织培养技术 Q3：对外植体进行消毒还是灭菌？操作的目的是什么？ 消毒； Q4：过程①②③分别是什么？ 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 Q5：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：“生”根，“裂”芽，“中”愈伤 防止杂菌污染，与外植体竞争培养基 2.植物组织培养技术 2.植物激素在植物组织培养中的作用 P360 提醒：①由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。②光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。④细胞的全能性指的是细胞的一种潜在能力，这种潜在能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是指细胞在任何条件下都能发育成完整的生物体。 ⑤植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是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。 例5.（2023·浙江·）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化 B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降 C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源 D．培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收 B 思考:MS培养基中为什么用蔗糖而不用葡萄糖? 3．植物体细胞杂交技术 (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。 【例3】科研人员分离了天山雪莲（2n=32）和莴苣（2n=18）的原生质体并将其融合，为天山雪莲新种质选育奠定了基础 （1）过程①所用的酶有哪些？该过程常加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，作用是什么？ 使溶液具有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破，保持原生质体正常 纤维素酶和果胶酶； （2）过程②所用的方法有哪些？ （3）融合后是否需要筛选？为什么？如何筛选？ 需要; （4）过程③密切相关的细胞器是什么？ 高尔基体 (5)过程2的原理是什么?由杂种细胞d培育成新植株体现了什么原理? 植物细胞的全能性 用选择培养基筛选 融合后会形成不同种类的细胞; 细胞膜的流动性; 物理法： 化学法： 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）融合法 高Ca2+—高pH融合法等 （6)新植株的染色体数是多少?几倍体？是否可育? 50； (7)该技术与杂交育种有何区别?该技术有什么意义?有何局限性？ 杂交育种是有性生殖，该技术是无性生殖。 在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的