高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术背景图课件ppt

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一、细胞工程和细胞的全能性1．细胞工程
二、植物组织培养技术1．植物组织培养
①脱分化：__________的细胞，经过诱导后，失去其特有的____________而转变成未分化的细胞的过程。②再分化：愈伤组织重新分化成________等器官的过程。[提醒]　植物组织培养是利用植物细胞的全能性，通过脱分化、再分化，最终形成完整植株的过程。
[提醒]　接种时注意外植体的方向，不要倒插。
三、植物体细胞杂交技术
(1)细胞工程可以通过在分子水平上的操作，获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。(　　)(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出全能性。(　　)(3)在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般都发生改变。(　　)(4)诱导愈伤组织期间需要给予光照。(　　)
(5)经植物体细胞杂交技术获得杂种植株的过程，发生了染色体数目变异。(　　)(6)植物体细胞杂交技术打破了不同物种之间的生殖隔离，实现了远缘杂交。(　　)
知识点一　植物组织培养技术1．细胞的全能性(1)植物细胞表现全能性的条件
(2)细胞具有全能性的原因一般来说，生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部遗传信息。(3)不同细胞全能性的大小①体细胞全能性：分化程度低的＞分化程度高的，细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的。②不同细胞的全能性：受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞。③不同生物的细胞全能性：植物细胞＞动物细胞。
(4)全能性与细胞分化的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。2．植物组织培养相关概念辨析(1)外植体：离体的植物器官、组织或细胞。(2)胚状体：植物细胞离体培养，经过脱分化和再分化，发育成胚状体。胚状体经过生长发育形成完整植株。(3)愈伤组织：一团没有特定结构和功能、排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁组织团块。
(4)脱分化和再分化的比较
(5)植物激素在植物组织培养中的作用记忆口诀：“比值高，根分化；比值低，芽分化；比值适中，不分化”。即“高根低芽中愈伤”。
[温馨提示]　(1)细胞具有全能性≠细胞表现全能性。理论上，几乎所有的细胞都具有全能性，但是只有在某些条件下发育为完整个体或分化成其他各种细胞，才能体现其全能性。(2)培养顺序：将愈伤组织转接到分化培养基上，要先进行生芽培养，再进行生根培养，最终诱导出试管苗。
1．(2021·广西桂林高二期末)下列有关细胞全能性的叙述，正确的是(　　)A．玉米种子萌发长成新植株，说明植物细胞具有全能性B．在生物的生长发育过程中，所有的细胞都表现出全能性C．用花粉培育成的植株往往高度不育，说明花粉细胞不具有全能性D．利用植物组织培养技术培育花卉的原理是植物细胞具有全能性
解析：玉米种子萌发长成新植株属于自然生长过程，不能体现细胞的全能性，A错误；在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现全能性，B错误；用花粉培育成植株，可体现花粉细胞具有全能性，C错误；利用植物组织培养技术培育花卉的原理是植物细胞具有全能性，D正确。
解析：花药离体培养所需条件要求高，需要培养基，另外还需要适宜的pH、温度和光照，而种子萌发需要适宜的温度、水分等，A项错误；花粉粒培养形成的植株称为单倍体，B项错误；在细胞分化过程中多种激素都起作用，其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素，C项错误；在该过程中，单个细胞最终培育成了植株，体现了植物细胞的全能性，D项正确。
发展素养 长句特训与高考接轨1．(科学思维)种子萌发成幼苗是否能体现细胞的全能性？________。原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。答案：不能　种子是由受精卵发育而来的，具有胚的结构，其萌发成幼苗是自然生长的结果
2．(科学思维)植物组织培养时要在无菌的条件下进行，其理由是___________________________________________________________________________________________________________________________。答案：防止杂菌污染，否则将不利于外植体的培养，甚至导致外植体死亡
知识点二　植物体细胞杂交技术植物组织培养与植物体细胞杂交的比较
[温馨提示] (1)植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培养两个过程，结果是产生新的植株。(2)从生殖类型上看，植物体细胞杂交技术不涉及有性生殖细胞的形成和结合，应属于无性生殖，变异类型应属于染色体数目的变异。(3)植物体细胞杂交的关键环节是原生质体间的融合。
(4)植物细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁；植物体细胞杂交成功的标志是形成杂种植株。(5)假设用于体细胞杂交的双方细胞都有2个染色体组，则杂种细胞有4个染色体组，由杂种细胞发育而来的杂种植株被称为异源四倍体。该杂种植株联会正常，表现为可育。
1．下图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
A．获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶B．诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素C．a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性D．d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分化和再分化解析：植物体细胞在杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；诱导a、b细胞融合的化学试剂一般是聚乙二醇；a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性；d、e过程分别为脱分化和再分化。
2．(不定项)(2021·河北衡水高二期末)下图为甲种植物细胞和乙种植物细胞的结构(仅显示细胞核)，下列有关叙述正确的是(　　)A．乙植物能产生4种不同类型的花粉B．将甲、乙两种植物杂交得到的植物为二倍体，可育C．用纤维素酶和果胶酶可以去除植物细胞的细胞壁D．经植物体细胞杂交得到的植物为四倍体，基因型为DdYyRr
解析：乙物种细胞具有2对分别位于2对同源染色体上的等位基因，该植物通过减数分裂能产生YR、Yr、yR、yr 4种不同类型的花粉；甲、乙是2个不同物种的植物，甲、乙杂交得到的植物为异源二倍体，减数分裂时由于染色体联会紊乱，不能产生精子和卵细胞，因此不可育；植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁；甲、乙植物均为二倍体，经植物体细胞杂交(即两个体细胞融合)得到的细胞应含有四个染色体组，发育成的植物为四倍体，基因型为DdYyRr。
发展素养 长句特训与高考接轨1．(科学思维)甲、乙两物种体细胞杂交依据的原理：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：①植物体细胞杂交实现的原理：细胞膜的流动性；②植物组织培养的原理：植物细胞的全能性
2．(科学思维)甲、乙两物种进行体细胞杂交时，原生质体两两融合后会形成几种细胞？_____________________________________________________________________。答案：三种融合细胞，即AA、AB、BB
植物体细胞杂交后代的遗传变化规律P1：2n(Aabb)与P2：2m(ccDd)