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植物細(xì)胞工程 高三生物備課組 王春龍 復(fù)習(xí)要求 考點(diǎn)探究1 植物的組織培養(yǎng) 下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示 據(jù)此回答 1 表示 它能被培養(yǎng)成為 的根本原因是 原理是 2 表示 它與 相比分化程度 全能性 3 若想制作人工種子 應(yīng)該選用 填編號 4 若 是花藥 則 是 繼續(xù)對其使用處理可獲得正常植株 該過程稱為 5 若 是胡蘿卜根尖細(xì)胞 則培養(yǎng)成的 的葉片的顏色是 這說明根尖細(xì)胞 6 若利用此項技術(shù)制造治療燙傷 割傷的藥物 紫草素 培養(yǎng)將進(jìn)行到 填編號 考點(diǎn)探究1 植物的組織培養(yǎng) 答案 1 離體的植物器官 組織或細(xì)胞細(xì)胞1中含有本物種的全部遺傳信息植物細(xì)胞的全能性 2 愈傷組織低高 3 4 單倍體植株秋水仙素純合單倍體育種 5 綠色含有與葉綠體形成相關(guān)的基因 6 思考1 細(xì)胞全能性表達(dá)的條件 離體 無菌 一定的營養(yǎng)物質(zhì) 水 無機(jī)鹽 蔗糖 維生素等 激素 主要是細(xì)胞分裂素和生長素 適宜的溫度和光照 培養(yǎng)后期 思考2 在以上的過程中 不需要進(jìn)行光照的階段是 需要進(jìn)行光照的階段是 用數(shù)字和箭頭表示 1 22 3和3 4 教師小結(jié) 植物組培對光的要求 首次培養(yǎng) 不需光繼代培養(yǎng) 需要光試管苗的培育 進(jìn)行見光培養(yǎng)誘導(dǎo)愈傷組織形成的關(guān)鍵條件是 避光 在有光時 往往容易形成維管組織 而不易形成愈傷組織 思考3 細(xì)胞全能性大小 1 細(xì)胞的全能性大小與有關(guān) 2 細(xì)胞全能性大小的比較 a受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞b植物細(xì)胞動物細(xì)胞c全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞 細(xì)胞分化程度 思考4 植物組織培養(yǎng)過程中 需要添加的生長調(diào)節(jié)劑是什么 它們起的作用是什么 植物激素 植物激素的濃度 使用的先后順序以及用量的比例等都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 當(dāng)同時使用這兩類激素 兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向 例題 愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根 但分化出了芽 其原因可能是 培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低 變式練習(xí) 如圖所示 在再分化階段所用培養(yǎng)基中 含有植物激素X和植物激素Y 逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比 未分化細(xì)胞群的變化情況如下圖所示 據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽 根 愈傷組織的關(guān)系 1 當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時 2 當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時 未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織 未分化細(xì)胞群分化形成芽 3 當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時 4 若植物激素Y是生長素 在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是 則植物激素X的名稱是 未分化細(xì)胞群分化形成芽 促進(jìn)細(xì)胞的生長 伸長 細(xì)胞分裂素 思考5 愈傷組織的形態(tài)發(fā)生主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種例題 從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條 如圖 一條是走器官發(fā)生的途徑再生植株 一條是通過X形成再生植株 具體通過那一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中的種類及其濃度配比 胚狀體 激素 思考5的小結(jié) 不定芽方式 通過營養(yǎng)物質(zhì)和生物調(diào)節(jié)物質(zhì)的適當(dāng)配比 可以從愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的頂端分生組織 并可由此再生出新的植株 胚狀體方式 愈傷組織培養(yǎng)物可以放在搖床上 通過試管液體懸浮培養(yǎng)分散成單細(xì)胞 這種單細(xì)胞具有豐富的細(xì)胞質(zhì) 小型的液泡和大的細(xì)胞核 具有胚性細(xì)胞的特征 在適宜的培養(yǎng)基中可發(fā)育成胚狀體 然后再繼續(xù)發(fā)育成植株 這種從單個體細(xì)胞分裂 分化 發(fā)育成胚狀體的過程 與受精卵分裂 分化和發(fā)育成胚的過程很相似 思考6 在植物組培過程中 為什么要進(jìn)行一系列的消毒 滅菌 并且要求無菌操作 避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng) 且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長 例題 某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染 為查找污染原因設(shè)計了4個實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)條件除圖示外共他均相同 下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果 據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是A 污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時間短造成的B 污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織C 調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題D 調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度不能解決污染問題 ABCD 思考7 培養(yǎng)基中加入的碳源是什么 有什么作用 蔗糖 能夠提供植物細(xì)胞新陳代謝所需的營養(yǎng)物質(zhì) 同時還能夠維持培養(yǎng)基適當(dāng)?shù)臐B透壓 考點(diǎn)探究2植物的體細(xì)胞雜交 下圖是植物體細(xì)胞雜交示意圖 請據(jù)此回答 1 圖中完成植物體細(xì)胞融合的過程是 填編號 2 圖中 過程是 過程是 過程合稱 3 圖中 過程用到的酶是 作用的結(jié)果是形成 之所以要用它們是要除去 除去的原因是 4 在 過程中 可用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是 可用的物理方法是 若在容器中放置若干a和b結(jié)構(gòu) 誘導(dǎo)完成且假設(shè)所有細(xì)胞都發(fā)生了融合 然后經(jīng) 過程 形成的d細(xì)胞的類型有 種 這里僅考慮2個原生質(zhì)體的相互融合 從中選出 進(jìn)行培養(yǎng) 5 c細(xì)胞的形態(tài)是 6 e稱為 f稱為 該植株具有 7 這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是 8 利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過程中 遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律 為什么 答案 1 2 脫分化再分化植物組織培養(yǎng) 3 纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體細(xì)胞壁細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合 4 聚乙二醇振動 電刺激 離心 顯微操作3雜種細(xì)胞 5 正在進(jìn)行原生質(zhì)體融合 6 愈傷組織雜種植株雙親性狀 7 克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍 8 不遵循 因?yàn)橹挥猩镞M(jìn)行有性生殖的過程中 才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律 而植物體細(xì)胞雜交育種的過程不屬于有性生殖 思考1 植物體細(xì)胞雜交過程中 植物細(xì)胞融合所依據(jù)的生物學(xué)原理是 原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是 與此有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有等 細(xì)胞膜具有流動性 細(xì)胞壁再生 高爾基體 線粒體 思考2 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的起止點(diǎn)是什么 起點(diǎn) 來自不同植物的體細(xì)胞A和體細(xì)胞B終點(diǎn) 雜種植株 思考3 植物體細(xì)胞雜交的成果和未解決的問題是什么 成果 克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙 出現(xiàn)自然界沒有的新品種 未解決的問題 未能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良 因?yàn)樯锘虻谋磉_(dá)是相互調(diào)控 相互影響的 思考4 植物的體細(xì)胞雜交與植物的有性雜交易錯警示 例題 關(guān)于番茄和馬鈴薯雜交過程 回答下列問題 1 若番茄細(xì)胞內(nèi)含A條染色體 馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B條染色體 將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育 假設(shè)能成功 得到的后代應(yīng)含 條染色體 還必須用 處理幼苗 才能得到可育的 番茄 馬鈴薯 植株 此時體細(xì)胞中含有 條染色體 2 若番茄是二倍體 馬鈴薯是四倍體 則雜種植株為 倍體 1 A B 2秋水仙素A B 2 六 知識分析 1 植物體細(xì)胞雜交若兩個不同品種的植物細(xì)胞A B進(jìn)行融合 A含有2X條染色體 2個染色體組 基因型為Aabb B含有2Y條染色體 2個染色體組 其基因型為ccDd 則新植株應(yīng)為四倍體 其體細(xì)胞中染色體數(shù)為2X 2Y 基因型為AabbccDd 從中不難看出 體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞 不管染色體數(shù) 基因組還是染色體組都采用直接相加的方法 2 植物有性雜交有性雜交的結(jié)果 子代細(xì)胞中染色體數(shù) 基因型分別為 X Y AbcD 或 abcD 或 Abcd 或 abcd 即先減半再相加 3 有性生殖過程中符合孟德爾遺傳定律 而植物體細(xì)胞雜交則不符合孟德爾遺傳定律 思考5 植物的組織培養(yǎng)和植物的體細(xì)胞雜交比較 同學(xué)們做 能力提升 謝謝