（江苏专用）2020版高考生物总复习 第38讲 植物细胞工程课件.pptx

第38讲植物细胞工程，试验场1植物组织培养，试验场2植物体细胞杂交，大纲目录，高考复试，试验场1植物组织培养，1。细胞工程的概念，2。植物组织培养技术(1)概念：在无菌和人工控制条件下，将分离的植物器官、组织和细胞在人工配制的培养基上培养，并给予适当的培养条件诱导它们产生愈伤组织和丛芽，最终形成完整的植物。(2)原则：植物细胞具有全能性。细胞全能性是指任何具有某个生物体所有遗传信息并有潜力发育成完整生物体的细胞。(3)流程1。高度分化的成熟叶肉细胞没有发育成完整植物的潜力。()2。棉花根尖细胞可以被诱导形成幼苗，这可以反映细胞的全能性。()3。去分化和再分化过程中需要光照。()4。在不同的培养阶段，生长素与细胞分裂素的比例应该不同。()5。在体外诱导菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞增殖和分化。()6。愈伤组织是通过外植体的去分化和再分化形成的。()，以下是通过植物组织培养形成植物的四倍体兰花叶的示意图。请分析：株四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体植物(1)该过程基于(1)阶段代表过程和(2)阶段代表过程的原则。(2) (1) (2)两个阶段都需要激素。(3)该兰花花药离体培养获得的植株为二倍体。(1)细胞全能性去分化再分化(2)生长素细胞分裂素(3)单细胞全能性(1)物质基础：细胞包含该物种的所有遗传信息。(2)细胞表达全能性条件：具有完整的细胞结构、体外、无菌、一定的营养、激素等适宜的外部条件。(3)细胞全能性不能在体内表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性地表达各种蛋白质，从而形成不同的组织和器官。(4)细胞全能性：的表达容易一般来说，细胞分化程度越高，其分裂能力越弱，表达其全能性越不容易。(1)受精卵/生殖细胞/体细胞。(2)体细胞中有：个植物细胞和动物细胞(只有细胞核具有全能性)；低分化程度/高分化程度；细胞分裂能力强/细胞分裂能力弱；年轻细胞/衰老细胞。(5)全能性表示全能性。理论上，所有有细胞核的活细胞都具有全能性，但只有当它们发育成完整的个体时，才能证明细胞的全能性。去分化和再分化的比较，1。(2018年江苏南京多校考试)下图显示了生物兴趣小组通过使用植物的离体白色花瓣培养获得的不同结果。关于结果的正确陈述是()，它指的是植物组织培养的过程。这个过程充分反映了分化的植物细胞的全能性。图中需要光处理的工序是和。、和。不同结果的原因之一是培养基中激素比例的不同。、连续培养获得的幼苗均为白化苗。根据图的分析，图中的三个图显示了去分化形成愈伤组织、愈伤组织再分化形成芽和根的过程，没有形成完整的植物，因此没有反映植物细胞的全能性。答错了；在图中，过程不需要照明，b是错误的；三个图中生长素和细胞分裂素的比例不同，C是正确的。(1)、(2)和(3)通过连续培养获得的幼苗应该是正常的绿色幼苗，D是错误的。(1)以不同的顺序使用这两种激素将获得不同的实验结果。(2)两种激素同时使用时，两种剂量的比例会影响植物细胞的发育方向。(1)体细胞杂交的概念(1) :将不同种类的体细胞在一定条件下融合成杂交细胞，并将杂交细胞培养成新植株的技术。(2)原则：细胞膜流动性和植物细胞全能性。(3)工艺：工艺一是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得活的原生质体。(2)过程B是原生质体融合，其原理是细胞膜流动性。人工诱导融合的两种方法：物理方法，包括离心法、振动法、电激发法等。在化学方法中，聚乙二醇通常用作诱导剂。(3)过程C是原生质体融合后细胞壁的再生，是融合成功的标志。杂交完成的标志是获得杂交植株。(4)过程D是植物组织培养，是植物细胞杂交的基础和最后一个过程。(4)植物体细胞杂交：的意义克服远缘杂交不亲和性障碍，培育作物新品种。应用植物细胞工程(1)微繁殖：可以保持优良品种的遗传特性，高效、快速地实现种苗的大规模繁殖，也称为快速繁殖技术。(2)在无病毒的：植株的分生组织附近很少或没有病毒。利用茎尖组织培养技术，再生植株可以无病毒，从而获得无病毒苗。(3)人工种子：以植物组织培养获得的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料，用人工薄膜包装，解决了作物繁殖周期长、杂交后代性状易分离、常规种子生产易受季节、气候和地域限制的问题。(4)单倍体育种：花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍纯合，可明显缩短育种周期。(5)利用突变体：利用基因突变原理对愈伤组织进行诱变处理，提高突变率，加快育种进程。(6)细胞产品的工业生产：一些细胞产品通过植物组织培养技术生产，并培养至愈伤组织阶段。1.通过在愈伤组织培养物中加入细胞融合诱导剂，可以获得具有双染色体的细胞。()2。再生细胞壁是植物体细胞原生质体成功融合的标志。()3。当愈伤组织通过酶水解分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶。()4。两种植物细胞可以通过物理或化学方法直接诱导融合。()5。用原生质制备人造种子以防止细胞破裂。()6。培养草莓脱毒苗的主要技术是细胞杂交。()，下图是两个二倍体植物细胞(A和B)融合和新植物培养过程的示意图。请分析：(1)过程需要用酶和酶溶液处理，溶液的渗透压应略高于(填入“”或“”)细胞液的渗透压。(2)过程(2)原生质体融合可以被(试剂)诱导。主要原则如下。(3)过程(3)表明融合完成。(4)最终获得的植株相对于甲和乙的遗传变异为。(1)纤维素果胶(2)聚乙二醇细胞膜具有一定的流动性，(3)新细胞壁的再生，(4)染色体(数目)变异，(1)植物体细胞杂交与多倍体育种的比较，(2)植物体细胞杂交过程中的杂交细胞类型和检测方法，(1)诱导细胞(假设用于杂交的两种植物细胞分别为a和b )(1)未融合细胞a和b；两个或两个融合细胞aa、bb、ab；(3)多细胞融合。(2)检测方法：对诱导的细胞进行植物组织培养，然后根据获得的植物性状进行判断：(1)如果只显示一种植物性状，则表示细胞没有融合；(2)如果获得具有两个亲本性状的植株，则为杂种植株；(3)如果获得的植物具有两个亲本性状，并且一个植物的性状得到了加强，则这是一个多细胞融合。(2018江苏海门中学调查)下图显示了用草木樨状黄芪(2n=32)和木本霸王(2n=22)培育耐盐新品种的过程。正确的说法是()A.该过程需要在低渗溶液b中用相应的酶处理。原生质体a和原生质体b的细胞器是相同的c型。过程完成的标志是两个细胞核d的完全融合。通过过程获得的愈伤组织细胞含有四个染色体组答案d。分析过程需要在等渗溶液中用相应的酶处理，以防止细胞由于吸水和错误而膨胀和破碎；三叶草状黄芪叶肉细胞含有叶绿体，而w，2。(2018江苏姜堰中学阶段测试)下图显示了棉花叶肉细胞原生质体培养的遗传改良过程。根据图的分析，这是错误的(B)a。该过程需要在适当的条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理。该过程可以定向诱导原生质体产生具有优异性质的突变。叶肉细胞失去其独特的结构和功能。该过程需要用适当比例的生长素和细胞分裂素处理，并且需要除去植物的细胞壁以获得原生质体，因此用纤维素酶和果胶酶处理，a是正确的；紫外线照射可以诱导原生质体突变，但突变不是方向性的，B错误；(3)是一个去分化的过程，细胞将失去其原有的结构和功能，C是正确的；再分化需要植物激素，D是正确的。(1)植物体细胞杂交：属于染色体变异，杂种植株为异源多倍体。如果两种不同的植物细胞A和B融合，A含有2条染色体，2套染色体，基因型Aabb，B含有2y染色体，2套染色体，基因型ccDd，那么新植物应该是四倍体，体细胞中的染色体数目是2x 2y，基因型AabbccDd。由此不难看出，体细胞杂交意味着两个细胞融合成一个细胞，染色体数目和染色体数目都直接相加。(2)植物有性杂交：有性杂交后代细胞的染色体数目为x y，基因型为abcD或Abcd或abcd或AbcD，即减半后加。花药离体培养是一种重要的育种方法。下图是二倍体植株花药育种过程的示意图。以下描述是正确的()。高考是重复的。答：为了防止微生物污染，工艺中使用的花药需要在70%乙醇中浸泡30分钟。在过程中，需要向培养基中加入更高浓度的细胞分裂素，以促进根的分化。纯合二倍体可以从过程中逐渐分化的植物中选择。过程将变硬的植物移植到含有蔗糖和各种植物激素的基质中。对这个问题的分析主要考察花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染，过程1中使用的芽需要在70%的乙醇中浸泡30s，A是错误的；在过程2的培养基中，生长素与细胞分裂素的比例适中，当生长素的含量高于细胞分裂素时，有利于根的分化，b是错误的。过程3中的愈伤组织用秋水仙素处理，因此可以从分化的植物中获得纯合二倍体，并且C是正确的。硬化后的幼苗是能够独立进行光合作用和代谢的植物，因此不需要在幼苗的生长基质中添加蔗糖和各种植物激素，D是错误的。2。(2014江苏单科，29，9分)为了获得植物的次生代谢产物，首先从植物外植体获得愈伤组织，然后悬浮在液体培养基中。请回答以下问题：(1)诱导后外植体形成愈伤组织的过程称为。(2)在愈伤组织悬浮培养过程中，如图所示的细胞干重、蔗糖浓度和酸碱度的变化是12天后细胞干重下降的原因。培养基中蔗糖的产量是。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物数量往往高于二倍体愈伤组织细胞。二倍体愈伤组织细胞经处理后会产生双染色体细胞。为了检测愈伤组织细胞的染色体数目，压片前常用纤维素酶和酶解。如果诱导愈伤组织细胞(2n)并观察到染色体数目为8n的细胞，合理的解释是。(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用了植物细胞固定化技术，其原理类似于酵母细胞固定化。下列陈述是正确的(填写序列号)。(1)选择生长旺盛的愈伤组织细胞进行包埋；(2)必须在光照条件下培养；(3)在培养过程中必须引入空气；(4)固定化后植物细胞的生长会变慢；答案(1)去分化；(2)蔗糖浓度降低，酸碱度降低提供能量调节渗透压；(3)秋水仙碱(低温)加倍至4n果胶的细胞处于有丝分裂后期；倍增至8n的细胞处于有丝分裂中期；(4)(1)(4)；和(培养液中的蔗糖可以为培养细胞提供能量，也可以调节培养液的渗透压。(3)二倍体愈伤组织经秋水仙碱等人工诱导和低温处理后，可产生双染色体细胞。除纤维素外，果胶层也存在于植物细胞之间，所以纤维素酶和果胶酶可以用来解离愈伤组织。人工诱导愈伤组织细胞(2n)后，细胞中染色体数加倍至4n，染色体数为4n的细胞进行有丝分裂，有丝分裂后期的细胞含有8n条染色体；如果加倍到4n的细胞被诱导再加倍，就会形成染色体数为8n的细胞。这些细胞将再次经历有丝分裂，在中期可以看到染色体数目为8n的细胞。(4)从愈伤组织中获得次生代谢产物时，需要选择生长旺盛的细胞。当植物细胞进行有氧呼吸时，需要在培养过程中引入空气。愈伤组织细胞没有叶绿体，没有光合作用，也没有光。植物细胞固定后，与外界环境的物质交换能力下降，生长速度减慢。(2013江苏单科)一些具有很高观赏价值的稀有兰科花卉很难获得成熟种子。为了尽快推广种植，可以利用各种技术获得大量优质种苗。以下技术不能选择