内容正文:
第4课时 植物的克隆
第二章 克隆技术
考试要求
知识内容 考试属性及要求 考情解读
植物的克隆 加试(b) 1.简述植物细胞全能性的含义和植物组织培养的程序。
2.举例说明植物细胞全能性的体现。
3.简述植物细胞培养和器官培养的方法和意义。
4.简述植物原生质体获得的方法及植物细胞工程的概念、操作过程和应用。
5.简述多途径的植物克隆实践。
一、植物细胞全能性和植物组织培养
二、植物克隆的成就
内容索引
当堂检测
一、植物细胞全能性和植物组织培养
基础梳理
1.植物细胞的全能性
(1)概念:植物体的 都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成 的潜能。
(2)原理:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套 ,都有发育成为完整个体所需的全部 。
(3)特点:由于不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间 的差异, 的表达程度大不相同。
(4)在生物体内细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织或器官,这是基因在特定的时间和空间条件下 的结果。
每个生活细胞
完整植株
遗传物质
基因
遗传性
细胞全能性
选择性表达
2.全能性表达的条件
(1)离体、 。
(2)一定的营养物质,如水、无机盐、蔗糖、维生素等。
(3) 。
3.植物组织培养
(1)一般程序:配制 培养基→获取 的植物组织→组织培养,获得 →诱导新植株形成。
(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织
胚状体(或根、芽)→幼苗 成熟植株。
无菌
植物生长调节剂
半固体
消毒
愈伤组织
脱分化
再分化
移入大田
问题探究
1.理论上每种植物的活细胞都具有全能性,原因是什么?
答案 正常的植物细胞具有发育成该物种个体所需的全部遗传物质。
2.配子(卵和精子)中染色体数比正常体细胞减少了一半,配子是否还有全能性?为什么?
答案 有。因为体细胞中染色体成对存在,配子染色体数虽减半,但仍含有完整的染色体组,具有控制生物性状的全部基因。
答案
3.分析实例是否体现了细胞的全能性并给出原因。
(1)植物花药离体培养获得植株。
答案 是。花药离体培养获得单倍体植株,体现了花药细胞的全能性。
(2)利用植物细胞培养技术生产紫草素。
答案 否。发育成完整生物个体才能体现细胞的全能性,而生产紫草素只是将紫草细胞培养成愈伤组织。
(3)紫色糯性玉米种子培育成植株。
答案 否。种子的胚已是新植物的幼体,发育成完整植株的过程,相当于植物长大。
答案
4.烟草植株的植物组织培养如图所示。阅读教材,完善图示内容,思考下面的问题:
答案
烟草根
细胞
愈
伤组织
悬浮
培养
单细胞
幼胚
答案
(1)理论基础——植物细胞的全能性
物质基础:生物体的体细胞通过有丝分裂形成的子细胞与母细胞(受精卵)
相同,即生物体的每一个细胞都含有____________________
。
(2)操作程序
①半固体培养基的配制:配制含有适当 、 的含0.7~1%琼脂的培养基;倒在 试管中凝固成 。
②小组织块(即外植体)的切取:从 的根、茎、叶上切取。
核内的基因
本物种所特有的全套遗
传物质
营养物质
植物生长调节剂
灭菌
半固体
消毒
答案
③愈伤组织的获得:植物组织块切口处的细胞在创伤的刺激下发生________
成为 的细胞。在创伤表面形成一种由相对没有分化的活的____________
组成的新生组织,即为愈伤组织。
④新植株的再生
a.诱导愈伤组织:通过调节 和 的适当配比,使其产生出芽和根的 ,并由此再生出新的植株。
b.将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上,通过 培养分散成单细胞,再在适宜的培养基上培养发育成 ,进而发育成新的植株。
脱分化
分裂
薄壁细胞团
营养物质
生长调节剂
顶端分生组织
液体悬浮
胚状体
答案
(3)愈伤组织的脱分化(去分化)、再分化
①胚性细胞的特征: 、 而细胞核大。
②高度分化的植物器官、组织或细胞产生 的过程,称为