资源简介

(共31张PPT)
第3单元
细胞的生命历程
第7课时　植物细胞工程
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。2. 举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。3. 尝试进行植物组织培养。
核 心 体 系
活 动 方 案
下面为植物组织培养过程的示意图。认真思考并回答下列有关问题。
活动一 简述植物组织培养技术的原理和过程
(1) 补全植物组织培养操作流程图：
①______________________________；
②______________________________；
③______________________________；
④______________________________。
外植体
愈伤组织
再分化
人工种子
(2) 在植物组织培养过程中，启动细胞分裂、脱分化等的关键性激素是什么？如何产生作用？
【答案】 生长素和细胞分裂素。生长素和细胞分裂素比值高时，有利于根的分化；比值低时有利于芽的分化；比值适中时，有利于形成愈伤组织
过程③所用的培养基为________时可先长出丛芽。
A. LB培养基
B. MS培养基＋NAA/6－BA＝1∶10
C. MS培养基＋NAA/6－BA＝10∶1
D. MS培养基＋NAA/6－BA＝1∶1
【答案】 B
(3) 进行植物组织培养时，对选取的外植体有何要求？如何对外植体进行消毒？ 为什么要进行无菌操作？
【答案】 取生长旺盛的嫩枝作为外植体。对外植体常用流水冲洗、酒精处理和消毒液处理进行消毒。植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染，所有实验用具要严格灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。
(4) 培养过程中如何设置光照条件？
【答案】 愈伤组织培养时，最初两周内不见光，在随后的愈伤组织继代培养过程中可让其见光转绿。
(5) 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱中生长几日，用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。
①洗苗的目的是洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根，洗苗时用________(填“自来水”或“无菌水”)。
②打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱中生长几日或将幼苗移到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中的操作是在进行“炼苗”，“炼苗”目的在于______________________________________。
无菌水
提高组培苗对外界环境条件的适应性
下图是植物体细胞杂交技术流程图，据图分析并回答下列问题。
活动二 描述植物体细胞杂交技术的原理和过程
(1) 过程①进行的操作是______________________________，需要用__________________处理。研究人员利用________(填“较高”或“较低”)渗透压，使原生质体的产量大幅度提高，但存活率却因此而降低，分析降低的原因可能是____________________。
去除植物细胞的细胞壁
纤维素酶和果胶酶
较高
过度失水造成损伤
(2) 原生质体融合的原理是什么？诱导其融合的方法有哪些？原生质体融合成功的标志是什么？
【答案】 细胞膜具有一定的流动性。物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法等。再生出新的细胞壁。
(3) 如何根据细胞膜表面荧光判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的？
【答案】 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光，则说明该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(4) 若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有多少条染色体？
【答案】 2(m＋n)。
(5) 通过植物体细胞杂交技术培育出的“番茄—马铃薯”植株为几倍体？能不能结籽？ 运用传统有性杂交方法能否培育出可育的“番茄—马铃薯”杂种植株？为什么？
【答案】 四倍体。能(异源四倍体，是可育的，能结籽)。不能。不同种的植物之间存在生殖隔离。
(6) 植物体细胞杂交技术与传统有性杂交相比，其优点是什么？
【答案】 克服了远缘杂交不亲和的障碍。
植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。请回答下列问题。
(1) 植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有哪些？
【答案】 能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快。
活动三 应用植物细胞工程技术解决实际问题
(2) 通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如下图所示)，这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是___________________ ________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、____________和________等几类物质。
有利于胚状体进行呼
吸作用
矿质元素
糖类
(3) 用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的哪个部位进行培养，为什么？
【答案】 茎尖。含病毒少。
(4) 植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是什么(用流程图表示)
(5) 紫草细胞中提取的紫草素是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。紫草素是一种________代谢产物，若利用植物组织培养技术生产细胞产物紫草素，只需培养到__________阶段即可。
次生
愈伤组织
检 测 反 馈
2
4
5
1
3
7
6
1 利用胡萝卜根段培养获得试管苗的过程如下图。下列有关叙述错误的是(　　)
2
4
5
1
3
7
6
A. 步骤②消毒方法一般是先用70%酒精浸泡3 min，再用无菌水冲洗2～3次
B. 步骤③切取的组织块中需带有形成层，原因是其分裂旺盛易脱分化
C. 步骤⑤和步骤⑥所用培养基中生长素和细胞分裂素相对含量不同
D. 对试管苗炼苗(驯化)的操作步骤之一是用流水除去根部培养基
【解析】 植物组培时，对外植体消毒操作之一是用70%酒精浸泡5s，再用无菌水冲洗2～3次，A错误。
【答案】 A
2
4
5
1
3
7
6
2 为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是(　　)
处理 外植体数(个) 分化苗数(苗) 脱毒苗数(苗)
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A. 根据培养阶段不同，培养基中激素种类、比例应适时调整
B. 脱分化过程中，应给予充足光照诱导基因选择性表达
C. 利用cDNA探针对甘薯苗进行病毒检测属于分子水平的检测
D. 结果显示，0.3～0.5 mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗
【答案】 B
2
4
5
3
7
6
3 下列关于现代生物技术的叙述，正确的是(　　)
A. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型相同
B. 体细胞杂交技术可用于培育异源多倍体植物
C. 使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D. 早期胚胎的培养液中通常需添加湿热灭菌后的血清等物质
【答案】 B
1
2
4
5
3
7
6
4 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是(　　)
1
2
4
5
3
7
6
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③需用秋水仙素诱导杂种细胞再生出新的细胞壁
D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
【答案】 C
1
2
4
5
3
7
6
5 下图表示用两种不同技术手段将草莓①培育得到草莓②和③，比较这三种草莓，若不考虑突变，遗传信息一定相同的是(　　)
1
A. 仅①②　　 B. 仅②③　　
C. 仅①③　　 D. ①②③
【答案】 A
2
4
5
3
7
6
6 (多选)体细胞胚是由愈伤组织表面形成的类似种子胚结构。下列相关叙述正确的有(　　)
A. 植株组织培养过程中不一定形成体细胞胚
B. 体细胞胚的形成一定要经过愈伤组织阶段
C. 体细胞胚可由有性生殖细胞分裂分化而来
D. 体细胞胚的再分化过程中不需更换培养基
1
2
4
5
3
7
6
【答案】 AC
1
【解析】 植株组织培养过程中不一定形成体细胞胚，可能形成愈伤组织，A正确；植株组织培养过程中可直接形成体细胞胚，B错误；若由花粉培养也可形成体细胞胚，即体细胞胚可由有性生殖细胞分裂分化而来，C正确；“再分化”的培养过程中，需要更新培养基中的营养物质以及植物激素的比例，从而满足植物组织不同阶段的发育需求，故需要更换培养基，D错误。
2
4
5
3
7
6
7 下图表示通过二倍体植株甲(自花传粉植物)和植株乙培育植株A、B、C、D、E的过程，其中植株甲的基因型为AaBb，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。请回答下列问题。
1
2
4
5
3
7
6
(1) 植株A是________倍体，经秋水仙素处理后获得的植株B的基因型为_____________________________。
(2) 植株C与植株甲表型相同的概率为____________。
(3) 培养植株D的过程中，由离体细胞形成愈伤组织的过程称为____________。
(4) 获得植株E的过程称为__________________技术，其过程中两个原生质体融合时，常用的诱导剂是________________。
(5) 植株A、D、E的培育过程中都需要采用的生物技术是______________技术，其理论基础是____________________。植株A、B、C、D、E中可能与植株甲的基因型相同的是植株________。
1
单
AABB或AAbb或aaBB或aabb
9/16
脱分化
植物体细胞杂交
聚乙二醇(PEG)
植物组织培养
植物细胞的全能性
C、D
谢谢观看
Thank you for watching

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