第2章 第1节 植物细胞工程（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（苏教版2019）

第二章　细胞工程 知识点(一)　植物组织培养技术 [教材知识梳理] (一)植物组织培养技术 1．概念分析 原理 细胞全能性 对象 离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等 条件 无菌条件，在适宜的培养基上培养 结果 使其发育成部分或完整植株 2.主要步骤 (二)天竺葵的组织培养 1．实验原理 (1)植物体的每个体细胞都携带了来自受精卵的完整的基因组。当其处于离体状态时，经过适当处理后，它们在适宜的培养基上，经过脱分化、再分化，可发育成完整的植株。 (2)组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株。其表面蜡质和角质层等保护组织不发达，气孔数目少，有叶绿体但光合作用能力差。这样的试管苗一般要经过炼苗，以逐渐适应自然环境下的生长条件。 2．实验步骤 [微提醒] 诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根的培养基不同，它们之间最大的差别是生长素和细胞分裂素的相对浓度的不同。 [核心要点点拨] (一)从不同角度归纳细胞全能性 1．全能性大小 (1)体细胞全能性：分化程度低的>分化程度高的，细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的。 (2)不同细胞的全能性：受精卵>生殖细胞>体细胞。 (3)不同生物的细胞全能性：植物细胞>动物细胞。 2．全能性与细胞分化的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。 3．植物体细胞表现细胞全能性的条件 材料 离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等 培养基 种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素 外界条件 ①无菌操作；②光照：诱导愈伤组织时一般不需要光照，再分化时需要光照 (二)图示法理解植物组织培养的过程 植物组织培养过程中应注意的问题 (1)接种时注意外植体的方向，天竺葵叶片不能放反。 (2)天竺葵的组织培养中，愈伤组织的形成一般不需要光照，而在后续的培养过程中，需要给予适当时间和强度的光照。 (3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长，出瓶后一定要注意保温、保湿。 (4)试管苗的光合作用能力弱，在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗，以促进幼苗向自养苗转化。 (三)植物组织培养技术的几个易错点 1．外植体的选择与制备 选择 外植体脱分化的难易程度因植物种类、器官来源及生理状况的不同而不同。一般来说，植物的花药和幼嫩的组织脱分化相对比较容易，而植物的茎、叶和成熟的组织脱分化较难 制备 制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化 2.无菌操作 植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染，所有实验用具要严格灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。 3．光照的控制 对于植物组织培养来说，光照条件非常重要。在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织(如果是在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织)。当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 4．植物激素的使用 (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用量的比例来实现。 (2)生长素和细胞分裂素用量的比例影响植物细胞的发育方向。 生长素用量/细胞分裂素用量 结果 比值高 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化，抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 [典例]　(2023·泰州质检)红豆杉属于珍稀植物，从红豆杉树皮中提取的紫杉醇具有独特的抗癌作用，但产量低、成本高。科学家利用植物组织培养的方法解决了这一问题，培养红豆杉的流程如图。 (1)图中红豆杉组织被称为________，①过程的目的是让已经分化的细胞失去其特有的____________________而转变成具有分生能力的细胞，该过程叫______。②③过程的名称是________________，实质是__________________________________________。 (2)愈伤组织的特点是________________________________________。从脱分化到再分化需要更换新的培养基，原因是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)植物组织培养的过程一般可以归结为(　 ) A.植物体 B．愈伤组织胚状结构植物体 C.植物体 D．胚状结构愈伤组织植物体 (4)①过程中培养基中生长素与细胞分裂素的比值________。(填“较大”“适中”或“较小”) [解析]　(1)图中红豆杉组织被称为外植体，①过程表示脱分化，目的是让已经分化的细胞