2025屆新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)第10單元生物技術(shù)與工程第33講植物細(xì)胞工程學(xué)案新人教版

PAGE11-第33講植物細(xì)胞工程素養(yǎng)導(dǎo)讀必備學(xué)問固本夯基一、細(xì)胞工程與細(xì)胞的全能性1.細(xì)胞工程的概念2.細(xì)胞的全能性(1)含義:細(xì)胞經(jīng)過分裂和分化后,仍舊具有產(chǎn)生或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。

(2)物質(zhì)基礎(chǔ):細(xì)胞內(nèi)含有本物種全部的。

(3)植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件:具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu);處于狀態(tài);供應(yīng)肯定的和其他相宜的外界條件。

二、菊花的組織培育1.植物組織培育:將離體的植物等,培育在人工配制的培育基上,賜予相宜的培育條件,誘導(dǎo)其形成的技術(shù)。這些離體培育的植物器官、組織或細(xì)胞被稱為。

2.方法步驟三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.概念:將不同來源的植物體細(xì)胞,在肯定條件下融合成,并把培育成新的技術(shù)。

2.過程(1)去壁:用酶去除植物細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體。

(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法①物理法:、等。

②化學(xué)法:、等。

3.意義:打破,克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,實現(xiàn)育種,培育植物新品種。

四、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1.快速繁殖:又叫繁殖,優(yōu)點是能夠高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖、。

2.作物脫毒:利用等無毒組織進(jìn)行微型繁殖。

3.作物新品種的培育4.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)植物細(xì)胞培育:是指在條件下對單個植物細(xì)胞或進(jìn)行培育使其增殖的技術(shù)。

(2)優(yōu)點:不占用耕地,幾乎不受季節(jié)、等的限制。

(3)產(chǎn)品:主要是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用,也是許多藥物、香料和色素等的重要來源。

概念檢測1.基于對細(xì)胞全能性和植物組織培育的相識,推斷下列表述是否正確。(1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。()(2)植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性。()(3)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化。()(4)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的。()2.基于對植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的相識,推斷下列表述是否正確。(1)利用物理法或化學(xué)法可以干脆將兩個植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合。()(2)用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了細(xì)胞全能性。()(3)再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合勝利的標(biāo)記。()(4)培育草莓脫毒苗所采納的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交。()3.植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等方面有廣泛的應(yīng)用,推斷下列表述是否正確。(1)通過作物脫毒獲得的脫毒植株可以反抗病毒感染。()(2)單倍體育種是通過培育花藥或花粉獲得植株的育種方法。()(3)我國科學(xué)家培育的世界上第一個單倍體作物新品種是單育1號煙草。()(4)紫草寧是從紫草細(xì)胞中提取的一種藥物和色素,具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。()教材拓展(人教版選擇性必修3P37“菊花的組織培育”探究問題2改編)假如你對植物激素的作用感愛好,可以在查閱資料的基礎(chǔ)上,探究生長素與細(xì)胞分裂素的運用比例對植物組織培育的影響。某愛好小組為了探究兩種植物激素的用量對植物組織培育的影響。設(shè)計了一組試驗,相關(guān)試驗處理如下表:組別A組B組C組生長素和細(xì)胞分裂素用量比例>1=1<11.為提高試驗的嚴(yán)謹(jǐn)性,有人提出需多增加一組試驗,請?zhí)岢鎏幚矸椒ā?.若A組中只生根不生芽,C組中只生芽不生根,說明什么問題?核心考點實力提升考點一植物組織培育技術(shù)合作探究探究通過植物組織培育技術(shù)在相宜條件下可使植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性唐代元稹有詩:“秋叢繞舍似陶家,遍繞籬邊日漸斜。不是花中偏愛菊,此花開盡更無花。”菊花通常采納扦插的方法繁殖,假如采納組織培育技術(shù),可一次性獲得大量植株。下圖表示菊花嫩枝的離體培育過程。(1)植物組織培育的理論基礎(chǔ)(或原理)是什么?(2)在植物組織培育的過程中,為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌,并且要求無菌操作?(3)圖中A、B兩個階段所需條件有什么不同?名師點睛(1)試驗中運用的培育基和全部的器械都要滅菌。接種操作必需在酒精燈火焰旁進(jìn)行,并且每次運用后的器械都要滅菌。(2)接種時留意外植體的方向,不要倒插。(3)培育一株完整的試管苗,必需先進(jìn)行生芽培育,然后進(jìn)行生根培育,假如依次顛倒,先誘導(dǎo)生根,就不易誘導(dǎo)生芽。(4)誘導(dǎo)愈傷組織期間一般不須要光照,在后續(xù)的培育過程中,每日須要賜予適當(dāng)時間和強(qiáng)度的光照。考向突破考向植物組織培育分析(2024天津)某植物有A、B兩品種?？蒲腥藛T在設(shè)計品種A組織培育試驗時,參照品種B的最佳激素配比(見下表)進(jìn)行預(yù)試驗。品種B組織培育階段細(xì)胞分裂素濃度生長素濃度Ⅰ誘導(dǎo)形成愈傷組織m1n1Ⅱ誘導(dǎo)形成幼芽m2n2Ⅲ誘導(dǎo)生根m3n3據(jù)表回答下列問題。(1)Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,緣由是。

(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達(dá)的是階段。

(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5μmol/L為梯度,設(shè)計5個濃度水平的試驗,細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為μmol/L。

(4)Ⅲ階段時,科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol/L的生長素處理品種A幼芽都能達(dá)到最佳生根效果,緣由是處理幼芽時,選用低濃度生長素時的處理方法為,選用高濃度生長素時的處理方法為。

(5)在階段用秋水仙素對材料進(jìn)行處理,最易獲得由單個細(xì)胞形成的多倍體。

歸納總結(jié)植物組織培育中生長素和細(xì)胞分裂素的比值與效果生長素和細(xì)胞分裂素的比值作用效果比值高促進(jìn)根分化、抑制芽形成比值低促進(jìn)芽分化、抑制根形成比值適中促進(jìn)愈傷組織形成考點二植物體細(xì)胞雜交合作探究探究利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)能夠克服生殖隔離,實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種不同物種之間存在著自然的生殖隔離,利用傳統(tǒng)的有性雜交的方法很難得到雜種后代?？茖W(xué)家采納體細(xì)胞雜交的方法得到了“番茄—馬鈴薯”雜種植株。以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖,其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞,所含有的染色體組分別是AA和BB。(1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理是什么?(2)利用⑤⑥過程培育成的雜種植株屬于幾倍體?(3)植物體細(xì)胞雜交與自然狀況下的生殖細(xì)胞雜交相比,前者的主要意義是什么?歸納總結(jié)植物體細(xì)胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析(1)遺傳特性:雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì),故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。(2)染色體組①染色體組數(shù)=兩種植物體細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。②植物體細(xì)胞雜交形成的雜種植株,有幾個染色體組就稱為幾倍體。方法技巧植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型及檢測方法(1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)①未融合的細(xì)胞:A和B。②兩兩融合的細(xì)胞:AA、BB和AB。③多細(xì)胞融合體。(2)檢測方法:對誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培育,然后依據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行推斷。①若得到的是一種植物的性狀,說明是未融合細(xì)胞。②若得到的是具有兩種親本性狀的植物,說明是雜種植株。③若得到的是具有兩種親本性狀的植物,且一種植物的性狀得到加強(qiáng),則是多細(xì)胞融合體。④若得到的是一種植物的性狀且效果得到加強(qiáng),則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果?？枷蛲黄瓶枷蛑参矬w細(xì)胞雜溝通程分析(2024山東)兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個細(xì)胞的染色體在融合前由于某種緣由斷裂,形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會被全部排出,未排出的染色體片段可以整合到另一個細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理,將一般小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種,過程如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.過程①需運用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞B.過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂C.過程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段名師點睛有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的誤區(qū)(1)誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過組織培育形成雜種植株。(2)誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合,因此不屬于有性生殖,應(yīng)為無性生殖。(3)誤認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組。雜種植株的變異類型屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體。第33講植物細(xì)胞工程必備學(xué)問·固本夯基一、1.細(xì)胞分子發(fā)育細(xì)胞器組織細(xì)胞個體2.(1)完整生物體(2)遺傳信息(3)離體養(yǎng)分、激素二、1.器官、組織或細(xì)胞完整植株外植體2.0.5~11/3~1/2生芽生根試管苗三、1.雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞植物體2.細(xì)胞壁細(xì)胞壁雜種細(xì)胞(1)纖維素酶和果膠(2)電融合法離心法聚乙二醇(PEG)融合法高Ca2+—高pH融合法3.生殖隔離遠(yuǎn)緣雜交四、1.微型保持優(yōu)良品種的遺傳特性2.莖尖、根尖3.單倍體基因突變突變率4.(1)離體細(xì)胞團(tuán)(2)天氣(3)次生【概念檢測】1.(1)√(2)×(3)×(4)×2.(1)×(2)×(3)√(4)×3.(1)×(2)×(3)√(4)√【教材拓展】1.提示不加生長素和細(xì)胞分裂素,其他試驗條件與A、B、C三組相同。2.提示生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值大于1時,有利于根的分化,抑制芽的形成;生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值小于1時,有利于芽的分化,抑制根的形成。核心考點·實力提升考點一【合作探究】探究(1)提示植物細(xì)胞的全能性。(2)提示植物組織培育所利用的植物材料體積小、抗性差,對培育條件的要求較高。用于植物組織培育的培育基同樣適合于某些微生物的生長,如一些細(xì)菌、真菌等的生長。而培育物一旦受到微生物的污染,就會導(dǎo)致試驗前功盡棄,因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。(3)提示①光照條件不同:A是脫分化不須要光照,B是再分化須要光照。②培育基類型不同:A利用脫分化培育基,B利用生根培育基和生芽培育基。這三種培育基的主要不同在于生長素和細(xì)胞分裂素的用量和比例不同?！究枷蛲黄啤看鸢?1)細(xì)胞分化程度低,簡單誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(3)m1+1.0(4)浸泡法(長時間處理)沾蘸法(短時間處理)(5)Ⅰ解析本題考查了植物組織培育的留意事項。(1)植物組織培育時通常選用根尖、芽尖和莖尖等作為外植體,緣由是這部分細(xì)胞屬于分生組織,細(xì)胞分化程度低,具有旺盛的分裂實力,簡單誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。(2)在植物組織培育的整個過程中,始終存在基因的選擇性表達(dá)過程。(3)由于品種A的Ⅰ階段的細(xì)胞分裂素須要設(shè)置5個濃度水平,且以m1μmol/L為標(biāo)準(zhǔn)比照,以0.5μmol/L為梯度,因此這5個濃度水平是m1-1.0μmol/L、m1-0.5μmol/L、m1μmol/L、m1+0.5μmol/L、m1+1.0μmol/L,因此細(xì)胞分裂素最高濃度是m1+1.0μmol/L。(4)探究生長素促進(jìn)插條生根,可以用浸泡法和沾蘸法。低濃度的生長素適合用浸泡法,高濃度生長素則適合用沾蘸法。(5)用秋水仙素處理有絲分裂旺盛的細(xì)胞,簡單獲得由單個細(xì)胞發(fā)育成的多倍體,因此應(yīng)在Ⅰ階段愈傷組織形成期進(jìn)行秋水仙素處理。考點二【合作探究】探究(1)提示細(xì)胞膜的流淌性、植物細(xì)胞的全能性。(2)提示因為甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞,因此利用植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種植株屬于四倍體。(3)提示克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙(擴(kuò)大了可用于雜交的親本