第二節(jié)植物克隆第1頁(yè)

關(guān)鍵關(guān)鍵點(diǎn)突破情景導(dǎo)引基礎(chǔ)自主梳理知能過(guò)關(guān)演練第二節(jié)第2頁(yè)傳統(tǒng)黃瓜育種方法主要是經(jīng)過(guò)雜交、自交和回交等伎倆，培育出一個(gè)新品種大約需要5至8年時(shí)間，耗時(shí)、耗力，效率低、周期長(zhǎng)。育種教授們采取當(dāng)代生物技術(shù)，經(jīng)過(guò)黃瓜未受精子房培養(yǎng)，可取得遺傳性狀完全純合黃瓜株系。不但大大提升了種質(zhì)材料創(chuàng)新效率，而且使黃瓜新品種選育時(shí)間縮短了3至4年。情景導(dǎo)引第3頁(yè)思索：(1)采取什么方法或技術(shù)能夠短時(shí)間取得大量黃瓜？(2)此種技術(shù)利用原理是什么？【提醒】

(1)植物組織培養(yǎng)。(2)細(xì)胞全能性。第4頁(yè)基礎(chǔ)自主梳理一、植物組織培養(yǎng)1．理論基礎(chǔ)——植物細(xì)胞全能性(1)含義：植物體每個(gè)生活細(xì)胞都含有________全能性，因而都含有_________________潛能。(2)特點(diǎn)①不一樣種類植物或同種植物不一樣基因型個(gè)體細(xì)胞全能性表示程度大不相同。②長(zhǎng)久培養(yǎng)中培養(yǎng)物胚胎發(fā)生和器官形成能力下降。遺傳上發(fā)育為完整植株第5頁(yè)2．程序(1)半固體培養(yǎng)基配制：培養(yǎng)基中含有適當(dāng)__________、___________________及0.7%～1%瓊脂；把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)倒入滅菌試管中凝固成半固體。(2)小組織塊切?。簭腳______根、莖、葉上切取。(3)愈傷組織取得：植物組織塊切口處細(xì)胞在創(chuàng)傷刺激下發(fā)生脫分化，成為分裂細(xì)胞。在創(chuàng)傷表面形成一個(gè)由相對(duì)沒(méi)有分化活___________組成新生組織，即為愈傷組織。(4)新植株再生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)植物生長(zhǎng)調(diào)整劑消毒薄壁細(xì)胞團(tuán)第6頁(yè)①誘導(dǎo)愈傷組織，使其產(chǎn)生出芽和根______________，并由此再生出新植株。②將愈傷組織分散成單個(gè)細(xì)胞，再在適宜培養(yǎng)基上培養(yǎng)發(fā)育成_________，進(jìn)而發(fā)育成新植株。3．成功條件(1)深入探討特定植物______________表示條件。(2)在植物克隆試驗(yàn)研究中，盡可能選擇性狀優(yōu)良、細(xì)胞全能性表示充分_________。頂端分生組織胚狀體細(xì)胞全能性基因型第7頁(yè)思索感悟1．植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)怎樣操作才能成功？【提醒】離體條件；無(wú)菌操作。第8頁(yè)二、細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)1．辦法：經(jīng)過(guò)平衡植物激素配比進(jìn)行調(diào)控。(1)適量激動(dòng)素和細(xì)胞分裂素配比可誘導(dǎo)芽分化。(2)適量__________及適當(dāng)減除其它一些激素，可誘導(dǎo)生根。2．意義(1)利于植物____________、胚胎發(fā)育過(guò)程及調(diào)整控制這些過(guò)程環(huán)境原因、遺傳基礎(chǔ)和分子及生理生化機(jī)理研究。吲哚乙酸受精過(guò)程第9頁(yè)(2)經(jīng)過(guò)遺傳工程操作，研究與植物生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)主要基因或影響原因。(3)培育植物新品種。三、原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細(xì)胞工程1．原生質(zhì)體取得方法在0.5～0.6mol/L甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)下用__________和_________混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，除去細(xì)胞壁。纖維素酶果膠酶第10頁(yè)①培育作物新品種。②為_(kāi)_______、____________和_______________問(wèn)題提供了良好研究系統(tǒng)。③細(xì)胞產(chǎn)物工業(yè)化生產(chǎn)：生產(chǎn)一些主要細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物(如一些中藥)。遺傳學(xué)植物生理學(xué)細(xì)胞生物學(xué)第11頁(yè)思索感悟2．利用紫草細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，普通到哪一階段，便可大量生產(chǎn)提取中藥紫草素？【提醒】愈傷組織階級(jí)。第12頁(yè)關(guān)鍵關(guān)鍵點(diǎn)突破關(guān)鍵點(diǎn)一細(xì)胞全能性及其表現(xiàn)條件1．生物細(xì)胞全能性生物體細(xì)胞普通都是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成，因而都含有生物一整套遺傳物質(zhì)，都含有發(fā)育成完整個(gè)體潛能。但在生物體上時(shí)不能表現(xiàn)出全能性，只能經(jīng)過(guò)細(xì)胞分化形成不一樣組織、器官，這是在特定環(huán)境、激素等影響下基因選擇性表示結(jié)果。第13頁(yè)2．細(xì)胞表現(xiàn)全能性條件(1)首要條件是脫離母體。(2)植物組織培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中除含有一定水分、無(wú)機(jī)鹽外，還要添加一定植物激素(如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素)，這有利于愈傷組織分化為不一樣組織、器官。(3)在植物組織培養(yǎng)前期對(duì)光照無(wú)需求，在后期需要光照條件，這有利于細(xì)胞生長(zhǎng)、分化。(4)動(dòng)物細(xì)胞因?yàn)槭艿揭恍┰蛑萍s，其全能性不易表示，但其核仍含有全能性。第14頁(yè)3．細(xì)胞全能性高低比較(1)植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞。(2)受精卵>生殖細(xì)胞(精子、卵子)>體細(xì)胞。(3)幼嫩細(xì)胞>衰老細(xì)胞。(4)分化程度低>分化程度高(體細(xì)胞)。第15頁(yè)例1

以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性試驗(yàn)是(

)A．胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株B．紫色糯性玉米種子培育出植株C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因棉花細(xì)胞培育出植株D．番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株【嘗試解答】

__B__第16頁(yè)【解析】

細(xì)胞全能性應(yīng)是離體已分化細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng)，含有發(fā)育成完整個(gè)體潛能。玉米種子已經(jīng)含有完整幼體，自然條件下種植即可發(fā)育成新個(gè)體，不能說(shuō)明細(xì)胞含有全能性。第17頁(yè)【探規(guī)尋律】

(1)只有由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體，才算是表達(dá)出了細(xì)胞全能性，僅發(fā)育成一部分，不能表達(dá)出全能性。比如，壁虎斷尾之后，仍可長(zhǎng)出，就不是全能性表達(dá)。(2)全能性降低原因①因?yàn)槿旧w畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生；②激素平衡被打破或細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)敏感性發(fā)生改變；③缺乏成胚性細(xì)胞系。第18頁(yè)跟蹤訓(xùn)練以下關(guān)于植物細(xì)胞全能性敘述錯(cuò)誤是(

)A．植物細(xì)胞表示全能性根本原因是細(xì)胞核內(nèi)含有本物種全部基因B．植物細(xì)胞全能性比動(dòng)物細(xì)胞更輕易表示C．不一樣個(gè)體之間細(xì)胞全能性表示程度不一樣D．培養(yǎng)物可無(wú)限制地長(zhǎng)久克隆第19頁(yè)解析：選D。在長(zhǎng)久培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)物因?yàn)槿旧w畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生等，而且這些變異皆不可逆，從而造成培養(yǎng)物胚胎發(fā)生和器官形成受阻，所以，培養(yǎng)物不可能無(wú)限制地克隆下去。第20頁(yè)關(guān)鍵點(diǎn)二植物組織培養(yǎng)1．培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)注意問(wèn)題(1)全部試驗(yàn)用具要嚴(yán)格滅菌。(2)接種過(guò)程要求無(wú)菌操作。(3)適宜溫度和光照。愈傷組織培養(yǎng)最初避光培養(yǎng)，后期見(jiàn)光培養(yǎng)。(4)激素：主要是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。(5)試管苗培養(yǎng)：要先進(jìn)行生芽培養(yǎng)，再進(jìn)行生根培養(yǎng)；試管苗培養(yǎng)需要在光照條件下進(jìn)行。第21頁(yè)2．與植物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)分(1)含義不一樣①植物組織培養(yǎng)：指在一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其它外界條件作用下，把植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體。②植物細(xì)胞培養(yǎng)：是將組織培養(yǎng)過(guò)程中形成愈傷組織或其它易分散組織置于液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，得到分散游離懸浮細(xì)胞，經(jīng)過(guò)繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而取得大量細(xì)胞群體一個(gè)技術(shù)。第22頁(yè)(2)目標(biāo)不一樣①植物組織培養(yǎng)：得到更多植物體。②植物細(xì)胞培養(yǎng)：取得人類所需要細(xì)胞代謝產(chǎn)物。3．植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用(1)植物繁殖新路徑①微型繁殖：②作物脫毒：選取作物無(wú)毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，取得脫毒苗技術(shù)。③人工種子：植物組織培養(yǎng)得到胚狀體等用人工薄膜包裝得到種子。第23頁(yè)(2)作物新品種培育：?jiǎn)伪扼w育種和突變體利用。(3)細(xì)胞產(chǎn)物工業(yè)化生產(chǎn)：細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥品、香料、生物堿等。第24頁(yè)例2(年北京西城區(qū)高二檢測(cè))如圖表示植物組織培養(yǎng)過(guò)程：第25頁(yè)(1)圖中①過(guò)程取得細(xì)胞是正常植物體經(jīng)________形成，在這一過(guò)程中染色體改變是________________________________。(2)要順利完成③過(guò)程，除了需要各種無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入________、________(兩類不一樣功效物質(zhì))。該過(guò)程形成細(xì)胞與正常體細(xì)胞相比，含有________特點(diǎn)。(3)從過(guò)程④結(jié)果看，它實(shí)質(zhì)是____________________________________。第26頁(yè)(4)某人在探究細(xì)胞脫分化和再分化試驗(yàn)中，得到了以下結(jié)果：①只有細(xì)胞分裂素時(shí)，組織塊產(chǎn)生愈傷組織；②細(xì)胞分裂素＝生長(zhǎng)素時(shí)，愈傷組織不分化；③細(xì)胞分裂素>生長(zhǎng)素時(shí)，愈傷組織分化出芽；④細(xì)胞分裂素<生長(zhǎng)素時(shí)，愈傷組織分化出根。由試驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？第27頁(yè)【嘗試解答】

(1)減數(shù)分裂染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目是親代細(xì)胞二分之一(2)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)植物激素排列疏松、高度液泡化、細(xì)胞壁薄(3)基因在特定時(shí)間和空間條件下選擇性表示結(jié)果(4)植物激素種類和含量不一樣，對(duì)愈傷組織形成和分化影響不一樣。第28頁(yè)【解析】

(1)單倍體性細(xì)胞是經(jīng)減數(shù)分裂形成，其特點(diǎn)是染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半。(2)圖中③是脫分化，在培養(yǎng)基中除需加入無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需加入有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素，形成愈傷組織是高度液泡化、無(wú)定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞。(3)圖中④是再分化，從結(jié)果上看是基因選擇性表示。(4)分析試驗(yàn)結(jié)果：細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素含量不一樣，對(duì)愈傷組織形成和分化影響不一樣。第29頁(yè)【互動(dòng)探究】

(1)若題干④過(guò)程只分裂，但沒(méi)有根和莖分化，可能原因是什么？(2)由該胚狀體，產(chǎn)生個(gè)體都是純合