高中生物 2.2植物的克隆配套课件 浙科版选修3.ppt

第二节植物的克隆 一 植物细胞的全能性1 含义植物体的每个生活细胞都具有 因而都具有发育成 的潜能 2 特点 或同种植物的 的细胞全能性的表达程度不同 遗传上的全能性 完整植株 不同种类植物 不同基因型个体 二 植物克隆方法1 植物组织培养程序配制培养基 配制含有适当 和 的半固体培养基 切取消毒的组织块 获得愈伤组织 由 的活的薄壁细胞团组成的新生组织 诱导新植株 营养物质 植物生长调节剂 相对没有分化 诱导芽的分化 适量的 和 配比 诱导生根 适量的 及适当减除 激动素 细胞分裂素 吲哚乙酸 其他某 些激素 2 原生质体培养植物细胞 新植株 酶 酶 0 5 0 6mol l的甘露醇 培养 原生质体 纤维素 果胶 点拨 植物组织培养的整个过程中 在脱分化形成愈伤组织时需要避光处理 在愈伤组织再分化形成试管苗的过程中 需要给以一定强度的光照 以利于叶绿素的形成 三 植物克隆实践1 培育2 细胞 的生产3 育种4 诱发 筛选 转基因植株 次生代谢产物 单倍体 突变体 细胞的全能性1 理论依据生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质 都有发育成为完整个体所必需的全部基因 从理论上讲 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性 2 全能性表达的难易程度分化程度低的细胞 分化程度高的细胞 1 受精卵 配子 体细胞 2 植物细胞 动物细胞 3 体细胞未表现全能性的原因基因的表达具有选择性 4 全能性表达的条件 1 离体 无菌 2 一定的营养物质 3 植物生长调节剂 高考警示钟 1 新个体的形成并非都能体现细胞的全能性 如种子萌发形成植株 并未体现细胞的全能性 2 获取细胞次生代谢产物时 只需要将离体细胞培养为愈伤组织 此时不能表现细胞的全能性 典例训练1 下列有关细胞全能性的叙述 不正确的是 a 受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体 因此全能性最高b 生物体内的体细胞由于细胞分化 全能性不能表达c 卵细胞与受精卵一样 细胞未分化 全能性最高d 植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性 解题指南 1 考查实质 细胞全能性的含义 细胞分化的含义 2 解题关键 理解卵细胞的分化程度与全能性表达的难易程度 解析 选c 受精卵是个体发育的起点 在自然条件下 通过细胞的分裂 分化形成完整的个体 所以全能性最高 体细胞都是由受精卵通过有丝分裂形成的 都含有发育成完整个体所必需的全部基因 理论上讲都应该具有全能性 但由于细胞分化 基因在不同的细胞中选择性表达 因而体细胞并没有表现出全能性 卵细胞在一定条件下 可以发育成新个体 但与受精卵不同 卵细胞的分化程度很高 分化的植物细胞尽管具有全能性 但要表达必须在一定条件下离体培养 互动探究 试举出卵细胞表达全能性的具体例证 提示 植物的卵细胞可培育为单倍体 蜜蜂的卵细胞可以不经过受精直接发育为雄蜂 变式备选 细胞具有全能性的原因是 a 生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能b 生物体的每一个细胞都具有全能性c 生物体的每一个细胞都含有个体发育所需的全部基因d 生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的 解析 选c a b只是表述细胞的全能性 没有解释具有细胞全能性的原因 d只是表述体细胞的来源 也没有解释细胞具有全能性的原因 植物克隆方法1 植物组织培养过程 激活潜在的全能性 离体的植物器官 组织或细胞 脱分化 再分化 愈伤组织 长芽 生根 幼苗 胚状体 2 原生质体的培养 1 获得原生质体的方法 利用酶的专一性 用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁 2 植物体细胞杂交 用于杂交的两个植物细胞 具有活力的原生质体 融合后的原生质体 杂种植株 愈伤组织 杂种细胞 组织培养 高考警示钟 1 植物克隆不等同于植物组织培养 植物克隆的理论基础是植物细胞的全能性 技术基础是植物组织培养 2 用盐酸也可以破坏细胞壁 但由于盐酸对细胞造成伤害 所以不能用于获取原生质体 典例训练2 2012 宁波模拟 下面为植物组织培养流程图解 以下相关叙述中错误的是 a 叶组织块 愈伤组织 b c 有生根发芽能力的胚状结构 d 人工种子 e 种苗 植物叶片 a 上述过程中脱分化发生在b步骤 形成愈伤组织 此过程中植物激素发挥了重要作用b 再分化发生在d步骤 是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程c 从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性d c过程中适量的吲哚乙酸可以诱导根的生成 解题指南 1 考查实质 植物组织培养过程中脱分化和再分化的过程 2 解题关键 1 脱分化形成愈伤组织 再分化形成胚状体 2 再分化过程中激素的配比不同诱导生成的结构不同 解析 选b b是脱分化 c是再分化 脱分化过程需要植物激素诱导生根和生芽 c是再分化 是愈伤组织生成根和芽的过程 细胞全能性是指离体细胞 组织等发育成完整个体的能力 从叶组织块到种苗形成过程体现了细胞的全能性 c过程中适量的吲哚乙酸可以诱导根的生成 变式训练 2011 江苏高考 下列有关植物组织培养的叙述 正确的是 a 愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞b 二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株c 用人工薄膜将胚状体 愈伤组织等分别包装可制成人工种子d 植物耐盐突变体可通过添加适量nacl的培养基培养筛选而获得 解析 选d a项 愈伤组织细胞排列疏松而无规则 是一团无定形的薄壁细胞 b项 二倍体植株花粉经脱分化和再分化后形成单倍体植株 要得到稳定遗传的个体要用秋水仙素处理单倍体幼苗 c项 用人工薄膜将胚状体 不定芽 顶芽和腋芽而不是愈伤组织分别包装可制成人工种子 d项 加适量nacl的培养基是选择培养基 变式备选 某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验 据图所示实验分析错误的是 a 由花粉培养到植株a 体现了植物的生殖细胞具有全能性b 植株a一定为单倍体植株 其特点之一是高度不育c 在植株b细胞中 每对同源染色体上的成对基因都是纯合的d 由花粉培养到植株b 所有过程必须在无菌条件下培养 解析 选d 图中有两个过程 花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍 由花粉培养到植株a是植物组织培养过程 体现了植物花粉细胞的全能性 得到的a植株是单倍体 高度不育 诱导染色体加倍后的个体为纯合子 由植株a到植株b过程不要求无菌条件 1 2012 杭州模拟 植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是 a 脱离母体后 给予适宜的营养和外界条件 减数分裂b 导入其他植物细胞的基因 有丝分裂c 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 减数分裂d 脱离母体后 给予适宜的营养和外界条件 有丝分裂 解析 选d 植物脱分化过程中仅涉及有丝分裂 减数分裂发生在有性生殖过程中 植物的体细胞由于基因的选择性表达没有体现细胞的全能性 只有脱离母体后 给予适宜的营养和外界条件 才能表达全能性 2 用高度分化的植物细胞 组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织 则关于该愈伤组织的说法错误的是 a 是细胞经过脱分化和分裂形成的b 细胞没有全能性c 是由排列疏松的薄壁细胞组成的d 可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 解析 选b 愈伤组织是经脱分化形成的高度液泡化 无定形的薄壁细胞 具有全能性 可以再分化为根 芽 进而形成新植株 3 植物组织培养依据的原理 培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是 细胞全能性 离体植物器官 组织或细胞 根 芽 吲哚乙酸和细胞分裂素 吲哚乙酸和乙烯 愈伤组织 再分化 脱分化 植物体a b c d 解析 选b 植物组织培养依据的原理是细胞的全能性 培养过程是离体植物器官 组织或细胞经脱分化形成愈伤组织 然后经再分化形成根 芽 最后形成完整的植物体 其中起主要作用的激素是吲哚乙酸和细胞分裂素 4 有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法 不正确的是 a 已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程b 已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞 进而形成植物的愈伤组织的过程c 离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程d 离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导 解析 选c 离体的植物组织在一定的培养条件下 先脱分化形成植物的愈伤组织 然后再分化出根和芽 形成完整的植株 而分化出根和芽的过程属于再分化 5 2012 宁波模拟 通过植物组织培养技术可以快速繁殖 生产药物及培育无病毒的植物等 据图甲 表乙回答问题 图甲植物组织培养过程 离体的植物器官 组织或细胞 愈伤组织胚状体植物体 培养 表乙 植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况 1 离体的植物器官 组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是 2 应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株 其原因是 3 从表乙的实验结果可看出 吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质 其中 新芽形成必需的条件是 而在培养形成完整新个体过程中 对它们的调控关键是 解析 1 由离体植物器官组织或细胞培养成一个完整植物体充分体现了细胞的全能性 2 茎尖或根尖很少被病毒感染 甚至无病毒 培养过程也是在无菌条件下进行的 所以可获