高考生物精品【一轮复习】讲义练习资料合集 (26).docxVIP

第1节植物细胞工程

第1课时植物细胞工程的基本技术

[学习目标]1.概述植物组织培养的原理和过程。2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。

一、细胞工程概念及植物组织培养技术

1．细胞工程

(1)概念：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过________、________或____________上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。

(2)分类：依据操作对象分为____________工程和____________工程。

2．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________或分化成其他__________的潜能。

(2)在生物的生长发育过程中，并不是所有细胞都表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会__________地表达。

3．植物组织培养：将__________的植物器官、组织或细胞等，培养在________________，给予适宜的培养条件，诱导其形成________的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为________。

4．菊花的组织培养

(1)原理

①理论基础：________________。

②相关概念

愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、________________组织团块。

脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成________细胞的过程。

再分化：愈伤组织重新________成芽、根等器官的过程。

③激素的作用：植物激素中________和________是启动________、________和________的关键激素，它们的________、__________等都会影响植物细胞的发育方向。

(2)步骤

判断正误

(1)植物体的任何细胞都具有全能性，也都能表现出全能性()

(2)在植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理()

(3)若用菊花茎切段作为外植体，应将其形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基中()

(4)诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样()

任务一：植物组织培养的过程和条件

1．请结合图中植物组织的变化，思考回答下列问题：

(1)概括出植物组织培养的技术流程图。

(2)图中的愈伤组织细胞与叶肉细胞相比，不含有的细胞器是什么？原因是什么？

2．请结合菊花组织培养的实验步骤，思考回答下列问题：

(1)为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？

(2)菊花组织培养过程中，诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基，其成分中是否应含有蔗糖等有机物？为什么？

(3)高度分化的细胞是如何启动细胞分裂、脱分化和再分化的？

(4)在植物组织培养的过程中，如何控制光照条件？

1．植物组织培养的条件：(1)离体；(2)无菌；(3)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)；(4)适宜的培养条件(温度、光照等)。

2．生长素和细胞分裂素用量的比例对植物细胞发育方向的影响

生长素用量与细胞分裂素用量的比值

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

[拓展阅读]愈伤组织的细胞排列疏松且无规则，是一种高度液泡化的无定形状态的细胞。愈伤组织形成以后，如果在原来的培养基上继续培养，就会由于培养基中养分不足或产生有毒代谢物，导致愈伤组织生长停止，甚至老化变黑乃至死亡。如果要愈伤组织继续生长增殖，必须定期地将它们分成小块，接种到新鲜的培养基上，这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。愈伤组织的再分化主要有两种方式：一种是不定芽方式，就是在某些条件下，愈伤组织的细胞发生分化，形成不同的器官原基，再逐渐形成芽和根；另一种是胚状体方式，就是由愈伤组织诱导分化出的具有胚芽、胚根、胚轴的类似胚的结构。能够产生胚状体的愈伤组织常见于胡萝卜、芦笋、玉米和小麦等植物。

1．(2023·江苏南通高二期中)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是()

A．用自然生长的茎进行组织培养需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒

B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换

C．再生植株需要去除根部残留的培养基进行锻炼后才能移种大田

D．试管苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富

2．如图是植物组织培养过程示意图，下列相关说法正确的是()

A．上述植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性

B．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染

C．外植体若是月季的花药，则图中的①过程需要光照

D．外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无色

二、植物体细胞杂交技术

1．概念：将_______