四川省高三高考生物一轮复习课件植物细胞工程

第51课时植物细胞工程（一轮复习）天山雪莲是新疆特有的名贵中草药,具有抗炎镇痛、抗癌、降血压、清除自由基等作用,但因其生存环境特异,生长缓慢,加上长期以来的掠夺性采挖,野生天山雪莲濒临灭绝。问题:利用什么技术可以快速繁殖天山雪莲?植物组织培养创设情境自主学习深度学习迁移应用深度学习自主学习创设情境迁移应用情境1：科研人员利用天山雪莲的叶肉细胞进行植物组织培养获得了大量的优质组培苗,其主要过程如图1，所用的MS培养基如下表。任务一、掌握植物组织培养技术深度学习自主学习创设情境迁移应用回答以下问题:（1）该技术的原理是什么?涉及的细胞分裂方式是什么?（2）植物细胞表现出全能性的条件有哪些?（3）MS培养基中添加蔗糖的目的是什么?培养基采用什么方法灭菌?灭菌时应先灭菌后分装还是先分装后灭菌?（4）对外植体进行消毒还是灭菌?植物组织培养要求无菌操作的原因是什么?植物细胞的全能性有丝分裂离体状态（外植体）、一定的营养物质、植物激素、适宜的温度和pH等外界条件提供营养物质和调节渗透压湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）先分装后灭菌消毒（无菌水→酒精→无菌水→次氯酸钠→无菌水）培养物一旦受到微生物的污染，这些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对植物细胞有害的物质，导致细胞死亡。深度学习自主学习创设情境迁移应用回答以下问题:（5）过程①②③分别是什么?诱导脱分化和再分化时对光照的要求如何?（6）如何调节生长素和细胞分裂素的比值以诱导愈伤组织、芽或根的形成?①为脱分化②③为再分化已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程一般不需要光照需要光照，利于叶片内叶绿素的合成和进行光合作用生长素/细胞分裂素(相对比值)植物组织的发育方向高有利于根的分化，抑制芽的形成低有利于芽的分化，抑制根的形成适中促进愈伤组织的形成迁移应用自主学习深度学习创设情境1.（2025年江苏卷T4）图示一种植物组织培养周期，①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（

）A．过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞C．过程②③所用培养基的成分、浓度相同D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关C迁移应用自主学习深度学习创设情境2.（2025年浙江1月卷T18）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。流程最佳措施或最适培养基①外植体腋芽消毒75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min②诱导出丛生苗MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA③丛生苗的扩增MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA④丛生苗的生根1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质下列叙述正确的是（

）A.流程①的效果取决于消毒剂浓度B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段C.与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大D.与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根B迁移应用自主学习深度学习创设情境3.（2025年黑吉辽蒙卷T8）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（

）A．细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成B．培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌C．芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体D．紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显A深度学习自主学习创设情境迁移应用情境2：长期通过无性繁殖的雪莲,体内积累大量病毒,使得产量减少,造成很大的经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中,在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少,在茎尖﹑根尖等分生区几乎不含病毒。如何获得脱毒雪莲苗?脱毒苗是否具有抗病毒能力？切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。脱毒苗不具有抗病毒能力。深度学习自主学习创设情境迁移应用情境3：研究发现可以利用射线处理雪莲的愈伤组织,以获得具有某种抗病性状的雪莲突变体。为什么处理愈伤组织?射线处理后使其发生了何种变异?愈伤组织细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。射线处理后使愈伤组织细胞发生了基因突变。深度学习自主学习创设情境迁移应用情境4：采用天山雪莲（2n=32）的花粉粒经植物组织培养也可获得幼苗。采用天山雪莲的花粉粒经植物组织培养获得的幼苗与由叶肉细胞培育成的幼苗基因型是否相同?该幼苗为几倍体?如何获得可育的二倍体?不相同单倍体用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，能获得可育的二倍体深度学习自主学习创设情境迁移应用情境5：研究发现天山雪莲中具有药理活性的主要是一些黄酮类物质。为了获得大量的黄酮类物质﹐常利用植物组织培养技术将天山雪莲细胞培育到愈伤组织阶段，再用液体培养基对其进行悬浮培养,然后从培养液中提取黄酮类物质﹐以实现黄酮类物质的工业化生产。为什么培育到愈伤组织阶段?培养过程中要不断通入无菌空气并揽拌的目的是什么?植物细胞培养与植物组织培养有何关系?因为愈伤组织细胞分裂能力强、生长速度快，易积累黄酮类物质等次生代谢物且适合悬浮培养。通入无菌空气是保证细胞进行有氧呼吸，揽拌是让细胞与营养物质和氧气充分接触并均匀悬浮。植物细胞培养常以植物组织培养得到的愈伤组织为材料，是植物组织培养的延伸或发展迁移应用自主学习深度学习创设情境4.（2025年湖北卷T5）水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（

）转速（r/min）55657585相对生长速率0.210.250.260.25细胞干重（g/L）7.59.711.49.5黄酮产量（g/L）0.20.270.320.25A．黄酮产量与细胞干重呈正相关B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的D．转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累B深度学习自主学习创设情境迁移应用任务二、掌握植物体细胞杂交技术情境6:科研人员分离了天山雪莲(2n=32)和莴苣(2n=18)的原生质体并将其融合,为天山雪莲新种质选育奠定了基础(图2)。深度学习自主学习创设情境迁移应用回答以下问题:（1）过程①所用的酶有哪些?该过程常加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,目的是什么?（2）过程②所用的方法有哪些?（3）融合后是否需要筛选?为什么?如何筛选?纤维素酶和果胶酶维持渗透压，防止原生质体吸水涨破物理法:电融合法、离心法等化学法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法等需要筛选因为有天山雪莲原生质体自身融合、莴苣原生质体自身融合、天山雪莲原生质和莴苣原生质体的融合，甚至还有未融合的天山雪莲原生质体和未融合的莴苣原生质体，需要筛选出天山雪莲原生质体和莴苣原生质体融合的类型可通过分析融合的原生质体（如图中c或d）中的染色体数目和形态来进行筛选深度学习自主学习创设情境迁移应用回答以下问题:（4）过程③密切相关的细胞器是什么?（5）过程②的原理是什么?由杂种细胞d培育成新植株体现了什么原理?（6）新植株的染色体数是多少?几倍体?是否可育?（7）与杂交育种相比，植物体细胞杂交技术有什么意义?高尔基体细胞膜具有一定的流动性植物细胞的全能性50条染色体四倍体可育，因为染色体能正常联会植物体细胞杂交技术可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种5.（2025年四川卷T6）研究人员用花椰菜（BB，2n=18）根与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生质体，经PEG诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正