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1、名名师师商商城城2.1.1植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术课标领航课标领航1了解了解细细胞工程的含胞工程的含义义。2掌握植物掌握植物组织组织培养技培养技术术的的过过程及用途。程及用途。3理解植物体理解植物体细细胞胞杂杂交技交技术术的的过过程。程。【重点重点】植物植物组织组织培养和植物体培养和植物体细细胞胞杂杂交技交技术术的的过过程。程。【难难点点】细细胞胞全全能能性性的的原原理理及及实实现现全全能能性性的的条条件。件。快速培养花卉及快速培养花卉及濒濒危植物危植物利用离体的植物利用离体的植物细细胞、胞、组织组织或器官或器官在特定的条件下，通在特定的条件下，通过过脱分化、再脱分化、再分
2、化等分化等过过程培育新植株。在生程培育新植株。在生产实产实践中，利用践中，利用细细胞工程技胞工程技术术能繁殖名能繁殖名贵贵花卉花卉(如郁如郁金香金香)和和濒濒危植物。危植物。情景情景导导航航基础自主梳理基础自主梳理全能性全能性高度分化高度分化愈愈伤组织伤组织(1)细细胞脱分化：已胞脱分化：已_的的细细胞，胞，经过诱导经过诱导后，失去后，失去其特有的其特有的_而而转变转变成未分化成未分化细细胞的胞的过过程。程。(2)生物的体生物的体细细胞不能表达全能性的原因：植物体胞不能表达全能性的原因：植物体细细胞内的胞内的_。3植物植物组织组织培养的概念：在无菌和人工控制的条件培养的概念：在无菌和人工控制的
3、条件下，将下，将_条件的植物器官、条件的植物器官、组织组织、细细胞，培养在胞，培养在人工配制的培养基上，人工配制的培养基上，给给予适宜的培养条件，予适宜的培养条件，诱导诱导其其产产生生_、丛丛芽，最芽，最终终形成完整植株。形成完整植株。分化分化结结构和功能构和功能基因基因选择选择性表达性表达离体离体愈愈伤组织伤组织思考感悟思考感悟1诱导诱导愈愈伤组织伤组织分化分化时时需要的植物激素主要有哪需要的植物激素主要有哪些？些？【提示提示】生生长长素和素和细细胞分裂素。胞分裂素。二、植物体二、植物体细细胞胞杂杂交技交技术术1概念：将不同种的植物体概念：将不同种的植物体细细胞，在一定条件下胞，在一定条件下
4、融合成融合成_，并把，并把_培育成新的植培育成新的植物体的技物体的技术术。杂杂种种细细胞胞杂杂种种细细胞胞原生原生质质体体融合融合细细胞壁胞壁远缘杂远缘杂交交思考感悟思考感悟2植物植物细细胞胞A和和B去除去除细细胞壁后的原生胞壁后的原生质质体融合后体融合后有几种？有几种？【提示提示】三种，三种，AA、BB、AB。核心要点突破核心要点突破细胞全能性及植物细胞全能性表达细胞全能性及植物细胞全能性表达所需条件所需条件要点一要点一1细细胞的全能性胞的全能性(1)全能性的理全能性的理论论依据依据一般生物体的每一个一般生物体的每一个细细胞都包含有胞都包含有该该物种所特有物种所特有的全套的全套遗传遗传物物质
5、质，都有，都有发发育成育成为为完整个体所必需完整个体所必需的全部基因。的全部基因。(2)全能性的高低全能性的高低(大小大小)(通常情况下通常情况下)受精卵受精卵配子配子体体细细胞。胞。植物植物细细胞胞动动物物细细胞。胞。具有持具有持续续分裂能力的分裂能力的细细胞高于不分裂的胞高于不分裂的细细胞。胞。分化程度低的分化程度低的细细胞高于分化程度高的胞高于分化程度高的细细胞。胞。2植物植物细细胞全能性表达所需条件胞全能性表达所需条件(1)体体细细胞未表胞未表现现全能性的原因：基因的全能性的原因：基因的选择选择性表性表达。达。(2)体体现细现细胞全能性的条件：胞全能性的条件：材料材料离体的离体的细细胞
6、、胞、组织组织或器官或器官培养基培养基种种类齐类齐全、比例合适的全、比例合适的营营养物养物质质及一定的及一定的植物激素植物激素外界外界条件条件a.无菌操作；无菌操作；b.光照：愈光照：愈伤组织伤组织培养最初培养最初避光培养，后期避光培养，后期见见光培养光培养 (2011年哈年哈尔尔滨滨高二高二检测检测)有关有关细细胞全能性的胞全能性的叙述，不正确的是叙述，不正确的是()A受精卵在自然条件下能使后代受精卵在自然条件下能使后代细细胞形成完整个胞形成完整个体，因此其全能性最高体，因此其全能性最高B生物体内生物体内细细胞由于胞由于进进行分化，全能性不能表达行分化，全能性不能表达C卵卵细细胞与受精卵一胞
7、与受精卵一样样，细细胞未分化，全能性很胞未分化，全能性很高高D在一定条件下，植物在一定条件下，植物细细胞离体培养能表胞离体培养能表现现出全出全能性能性【尝试尝试解答解答】C例例例例1 1【解析解析】受精卵是个体受精卵是个体发发育的起点，在自然条件育的起点，在自然条件下，通下，通过细过细胞的分裂、分化就能形成完整的个体，胞的分裂、分化就能形成完整的个体，所以全能性很高；体内每一个体所以全能性很高；体内每一个体细细胞都是通胞都是通过过有有丝丝分裂形成的，都含有分裂形成的，都含有发发育成完整个体所必需的全部育成完整个体所必需的全部基因，理基因，理论论上上讲讲都都应该应该具有全能性，但由于分化，具有全
8、能性，但由于分化，基因在不同的基因在不同的细细胞中胞中选择选择性表达，因而体内性表达，因而体内细细胞并胞并没有表达出全能性；卵没有表达出全能性；卵细细胞在一定条件下，全能性胞在一定条件下，全能性表表现现比体比体细细胞高，但与受精卵不同，卵胞高，但与受精卵不同，卵细细胞的分化胞的分化程度程度较较高；分化的植物高；分化的植物细细胞具有全能性，但必胞具有全能性，但必须须在在一定条件下离体培养才能表达。一定条件下离体培养才能表达。【易易误误警示警示】(1)细细胞具有全能性和全能性表达是胞具有全能性和全能性表达是两个不同的概念。体内分化的植物两个不同的概念。体内分化的植物细细胞具有全能性胞具有全能性,但
9、在体内不能表达，需在一定条件下离体培养才能表达。但在体内不能表达，需在一定条件下离体培养才能表达。(2)理解体内所有理解体内所有细细胞中受精卵全能性最高，卵胞中受精卵全能性最高，卵细细胞胞比体比体细细胞潜在的全能性高，分化的植物胞潜在的全能性高，分化的植物细细胞比分化胞比分化的的动动物物细细胞全能性易表达，但需在一定条件下。胞全能性易表达，但需在一定条件下。(3)高度分化的高度分化的动动物体物体细细胞的全能性受限制，胞的全能性受限制，严严格来格来说说，只有高度分化的，只有高度分化的动动物物细细胞的胞的细细胞核才具有全能胞核才具有全能性，但需借助卵性，但需借助卵细细胞的胞的细细胞胞质质才能体才能
10、体现现出来。出来。跟踪跟踪训练训练植物植物细细胞的全能性是指胞的全能性是指()A具有核、膜、具有核、膜、质质，细细胞胞结结构完整，能构完整，能进进行各种行各种生理活生理活动动B只具有膜和只具有膜和质质，同，同样样能能进进行各种生理活行各种生理活动动C植物体植物体细细胞所具有的胞所具有的发发育成完整个体的潜能育成完整个体的潜能D具有本物种全套具有本物种全套遗传遗传物物质质的特定的特定细细胞胞解析：解析：选选C。具有某种生物全部。具有某种生物全部遗传遗传信息的任何一信息的任何一个个细细胞，都有胞，都有发发育成完整新生物体的潜能，也就是育成完整新生物体的潜能，也就是说说，每个生物，每个生物细细胞都具
11、有全能性。胞都具有全能性。植物植物组织组织培养和植物体培养和植物体细细胞胞杂杂交交要点二要点二名称名称植物植物组织组织培养培养植物体植物体细细胞胞杂杂交交原理原理细细胞的全能性胞的全能性细细胞膜的流胞膜的流动动性和性和细细胞的全能性胞的全能性名称名称植物植物组织组织培养培养植物体植物体细细胞胞杂杂交交过过程程名称名称植物植物组织组织培养培养植物体植物体细细胞胞杂杂交交注意注意事事项项(1)取材：取材：选选取有形成取有形成层层的的部位最容易部位最容易诱导诱导形成愈形成愈伤伤组织组织(2)光照：光照：在愈在愈伤组织伤组织的的诱诱导阶导阶段往往要暗培养，有利段往往要暗培养，有利于于细细胞的脱分化胞的
12、脱分化产产生愈生愈伤组伤组织织。当愈。当愈伤组织伤组织分化出芽和分化出芽和叶叶时时，一定要有光照，有利，一定要有光照，有利于叶片内叶于叶片内叶绿绿素的合成素的合成(1)去壁方法：去壁方法：酶酶解法，所用的解法，所用的酶酶是是纤维纤维素素酶酶和果胶和果胶酶酶(2)人工人工诱导诱导融合融合的方法的方法物理法：离心、振物理法：离心、振动动、电电激激化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇 据据图图回答下列回答下列问题问题：例例例例2 2(1)过过程程是用是用_处处理理细细胞的胞的细细胞壁，后胞壁，后经经过过程程诱导诱导原生原生质质体融合，体融合，实际实际融合的融合的过过程中原生程中原生质质体可能会形成体可能
13、会形成_种种融融合合细细胞胞(只只考考虑虑两两个个细细胞胞融融合合的的情情况况)。是是_的的过过程程，与与此此过过程程密密切切相相关关的的细细胞器是胞器是_。(2)在在过过程程培培养养中中，除除了了提提供供水水分分、无无机机盐盐、糖糖类类、维维生生素素以以及及氨氨基基酸酸外外，还还需需要要在在培培养养基基中中加加入入_。同同时时，在在培培养养过过程程中中，除除必必要要的的温温度度、光光照照和和氧氧气气等等外外界界条条件件外外，成成功功的的另另一一个个关关键键是操作是操作过过程中必程中必须须保保证证_。(3)若若番番茄茄细细胞胞内内含含A条条染染色色体体，马马铃铃薯薯细细胞胞内内含含B条条染染色
14、色体体，将将番番茄茄和和马马铃铃薯薯采采用用杂杂交交育育种种方方法法培培育育(假假设设能能成成功功)，得得到到的的后后代代应应含含_条条染染色色体体，还还必必须须用用_来来处处理理幼幼苗苗，才才能能得得到到可可育育的的番番茄茄马马铃铃薯薯植植株株，此此时时体体细细胞胞中中含含有有_条染色体。条染色体。(4)若若番番茄茄是是二二倍倍体体，马马铃铃薯薯是是四四倍倍体体，则则(3)中中可可育育杂杂种植株种植株为为_倍体。倍体。【解析解析】(1)图图示表示植物体示表示植物体细细胞胞杂杂交交过过程，程，图图中中表示利用表示利用纤维纤维素素酶酶、果胶、果胶酶酶去除去除细细胞壁胞壁获获得原生得原生质质体的体
15、的过过程；原生程；原生质质体融合后可能形成三体融合后可能形成三种种细细胞，即两个番茄原生胞，即两个番茄原生质质体融合、两个体融合、两个马铃马铃薯薯原生原生质质体融合、一个番茄原生体融合、一个番茄原生质质体与一个体与一个马铃马铃薯薯原生原生质质体融合；体融合；图图中中是是杂杂种种细细胞胞细细胞壁再生的胞壁再生的过过程，与程，与该过该过程密切相关的程密切相关的细细胞器是高胞器是高尔尔基体，基体，因高因高尔尔基体与植物基体与植物细细胞壁形成有关。胞壁形成有关。(2)组织组织培养培养过过程中所利用的培养基是固体或半固程中所利用的培养基是固体或半固体的，必体的，必须须含有一定的含有一定的营营养物养物质质
16、、植物激素和一、植物激素和一定的外界条件，外植体才能脱分化定的外界条件，外植体才能脱分化进进而而进进行再分行再分化形成化形成试试管苗。管苗。(4)番番茄茄细细胞胞含含2个个染染色色体体组组，马马铃铃薯薯细细胞胞含含4个个染染色色体体组组，则则杂杂种种植植物物含含6个个染染色色体体组组，为为异异源源六六倍倍体。体。获获得得的的杂杂种种植植株株是是否否可可育育，应应根根据据杂杂种种植植株株所所含含染染色色体体组组数数来来判判定定；若若为为偶偶数数倍倍染染色色体体组组，理理论论上是可育的；若上是可育的；若为为奇数倍，理奇数倍，理论论上是不可育的。上是不可育的。【探探规规寻寻律律】(1)植植物物体体细
17、细胞胞杂杂交交包包括括植植物物体体细细胞胞(原原生生质质体体)融融合合和和杂杂种种细细胞胞培培育育成成一一个个新新植植株株的的过过程程。融融合合的的细细胞胞有有多多种种类类型型，必必须须经经过过筛筛选选，然然后后才能培育出我才能培育出我们们所需要的所需要的杂杂种植株。种植株。(2)植物体植物体细细胞胞杂杂交交过过程中无有性生殖程中无有性生殖细细胞的胞的结结合，合，属于无性生殖。属于无性生殖。(3)从从杂杂种种植植株株的的染染色色体体组组成成上上看看，染染色色体体数数目目增增加加，属于染色体数目的，属于染色体数目的变变异。异。跟跟踪踪训训练练下下图图为为植植物物体体细细胞胞杂杂交交过过程程示示意
18、意图图。下列下列说说法不正确的是法不正确的是().A植植物物体体细细胞胞杂杂交交的的最最大大优优点点是是可可以以克克服服远远缘缘杂杂交不交不亲亲和的障碍和的障碍 B杂杂种种细细胞胞经经过过和和过过程程可可以以培培育育成成杂杂种种植植株株说说明明杂杂种种细细胞具有全能性胞具有全能性C尽尽管管愈愈伤伤组组织织可可以以进进行行光光合合作作用用，但但其其培培养养基基中仍需要糖中仍需要糖类类、氨基酸等有机、氨基酸等有机营营养养D若若A的的基基因因型型为为Rr，B的的基基因因型型为为Yy，则则最最终终形成的形成的杂杂种植株的基因型种植株的基因型为为RrYy解析：解析：选选C。本。本题题考考查查植物植物组织
19、组织培养和植物体培养和植物体细细胞胞杂杂交。植物体交。植物体细细胞胞杂杂交的最大交的最大优优点是可以克服点是可以克服远缘远缘杂杂交不交不亲亲和的障碍；和的障碍；杂杂种种细细胞胞经过经过脱分化和再分化脱分化和再分化过过程可以培育成程可以培育成杂杂种植株，种植株，说说明明杂杂种种细细胞具有全能胞具有全能性。愈性。愈伤组织伤组织没有形成叶没有形成叶绿绿体，不能体，不能进进行光合作用行光合作用,所以其培养基中需要糖所以其培养基中需要糖类类、氨基酸等有机、氨基酸等有机营营养；若养；若A的基因型的基因型为为Rr，B的基因型的基因型为为Yy，则则最最终终形成的形成的杂杂种植株的基因型种植株的基因型为为RrYy。极品一体化极品一体化含课件、教案、学案、练习，且完全同步。含课件、教案、学案、练习，且完全同步。本课件由本课件由 “名师商城名师商城”免费提供免费提供 http:/