高考生物一輪復(fù)習(xí)核心要點(diǎn)突破系列課件：第二章第二節(jié)《植物的克隆》（浙教版選修3）

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歡迎進(jìn)入生物課堂 第二節(jié)植物的克隆 核心要點(diǎn)突破 情景導(dǎo)引 基礎(chǔ)自主梳理 知能過關(guān)演練 第二節(jié) 傳統(tǒng)的黃瓜育種方法主要是通過雜交 自交和回交等手段 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 育種專家們采用現(xiàn)代生物技術(shù) 通過黃瓜的未受精子房培養(yǎng) 可獲得遺傳性狀完全純合的黃瓜株系 不僅大大提高了種質(zhì)材料創(chuàng)新的效率 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 思考 1 采用什么方法或技術(shù)可以短時(shí)間獲得大量的黃瓜 2 此種技術(shù)利用的原理是什么 提示 1 植物組織的培養(yǎng) 2 細(xì)胞的全能性 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)胞的全能性 1 含義 植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有 的全能性 因而都具有 的潛能 2 特點(diǎn) 不同種類植物或同種植物的不同基因型個(gè)體的細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同 長期培養(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 2 程序 1 半固體培養(yǎng)基的配制 培養(yǎng)基中含有適當(dāng) 及0 7 1 的瓊脂 把營養(yǎng)物質(zhì)倒入滅菌試管中凝固成半固體 2 小組織塊的切取 從 的根 莖 葉上切取 3 愈傷組織的獲得 植物組織塊切口處的細(xì)胞在創(chuàng)傷的刺激下發(fā)生脫分化 成為分裂的細(xì)胞 在創(chuàng)傷表面形成一種由相對(duì)沒有分化的活的 組成的新生組織 即為愈傷組織 4 新植株的再生 營養(yǎng)物質(zhì) 植物生長調(diào)節(jié)劑 消毒 薄壁細(xì)胞團(tuán) 誘導(dǎo)愈傷組織 使其產(chǎn)生出芽和根的 并由此再生出新的植株 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)育成新的植株 3 成功的條件 1 深入探討特定植物 的表達(dá)條件 2 在植物克隆試驗(yàn)研究中 盡量選擇性狀優(yōu)良 細(xì)胞全能性表達(dá)充分的 頂端分生組織 胚狀體 細(xì)胞全能性 基因型 思考感悟1 植物組織培養(yǎng)過程中 應(yīng)如何操作才能成功 提示 離體條件 無菌操作 二 細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)1 措施 通過平衡的植物激素配比進(jìn)行調(diào)控 1 適量的激動(dòng)素和細(xì)胞分裂素配比可誘導(dǎo)芽的分化 2 適量的 及適當(dāng)減除其他某些激素 可誘導(dǎo)生根 2 意義 1 利于植物的 胚胎發(fā)育過程及調(diào)節(jié)控制這些過程的環(huán)境因素 遺傳基礎(chǔ)和分子及生理生化機(jī)理的研究 吲哚乙酸 受精過程 2 通過遺傳工程的操作 研究與植物生長發(fā)育有關(guān)的重要基因或影響因素 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)體的獲得方法在0 5 0 6mol L的甘露醇溶液環(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 培育作物新品種 為 和 問題提供了良好的研究系統(tǒng) 細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn) 生產(chǎn)一些重要的細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物 如某些中藥 遺傳學(xué) 植物生理學(xué) 細(xì)胞生物學(xué) 思考感悟2 利用紫草細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng) 一般到哪一階段 便可大量生產(chǎn)提取中藥紫草素 提示 愈傷組織階級(jí) 核心要點(diǎn)突破 1 生物細(xì)胞的全能性生物體細(xì)胞一般都是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成 因而都含有生物一整套遺傳物質(zhì) 都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 但在生物體上時(shí)不能表現(xiàn)出全能性 只能通過細(xì)胞分化形成不同的組織 器官 這是在特定的環(huán)境 激素等的影響下基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 2 細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件 1 首要條件是脫離母體 2 植物組織培養(yǎng)時(shí) 培養(yǎng)基中除含有一定的水分 無機(jī)鹽外 還要添加一定的植物激素 如生長素 細(xì)胞分裂素 這有助于愈傷組織分化為不同組織 器官 3 在植物組織培養(yǎng)的前期對(duì)光照無需求 在后期需要光照條件 這有利于細(xì)胞生長 分化 4 動(dòng)物細(xì)胞由于受到某些因素的制約 其全能性不易表達(dá) 但其核仍具有全能性 3 細(xì)胞全能性高低的比較 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 衰老的細(xì)胞 4 分化程度低 分化程度高 體細(xì)胞 以下不能說明細(xì)胞全能性的實(shí)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)入抗蟲基因的棉花細(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 解析 細(xì)胞的全能性應(yīng)是離體的已分化的細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng) 具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 玉米種子已經(jīng)含有完整的幼體 自然條件下種植即可發(fā)育成新個(gè)體 不能說明細(xì)胞具有全能性 探規(guī)尋律 1 只有由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體 才算是體現(xiàn)出了細(xì)胞的全能性 僅發(fā)育成一部分 不能體現(xiàn)出全能性 例如 壁虎斷尾之后 仍可長出 就不是全能性的體現(xiàn) 2 全能性降低的因素 由于染色體畸變 細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生 激素平衡被打破或細(xì)胞對(duì)外源生長物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變 缺乏成胚性的細(xì)胞系 跟蹤訓(xùn)練下列關(guān)于植物細(xì)胞全能性的敘述錯(cuò)誤的是 A 植物細(xì)胞表達(dá)全能性的根本原因是細(xì)胞核內(nèi)含有本物種的全部基因B 植物細(xì)胞的全能性比動(dòng)物細(xì)胞更容易體現(xiàn)C 不同個(gè)體之間細(xì)胞全能性的表達(dá)程度不同D 培養(yǎng)物可無限制地長期克隆 解析 選D 在長期培養(yǎng)過程中 培養(yǎng)物由于染色體畸變 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 從而導(dǎo)致培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成受阻 因此 培養(yǎng)物不可能無限制地克隆下去 1 培養(yǎng)過程中應(yīng)注意的問題 1 所有實(shí)驗(yàn)用具要嚴(yán)格滅菌 2 接種過程要求無菌操作 3 適宜的溫度和光照 愈傷組織培養(yǎng)最初避光培養(yǎng) 后期見光培養(yǎng) 4 激素 主要是細(xì)胞分裂素和生長素 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) 試管苗的培養(yǎng)需要在光照條件下進(jìn)行 2 與植物細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別 1 含義不同 植物組織培養(yǎng) 指在一定的營養(yǎng)物質(zhì) 激素和其他外界條件的作用下 把植物離體的器官 組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整的植物體 植物細(xì)胞培養(yǎng) 是將組織培養(yǎng)過程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中 進(jìn)行懸浮培養(yǎng) 得到分散游離的懸浮細(xì)胞 通過繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖 從而獲得大量的細(xì)胞群體的一種技術(shù) 2 目的不同 植物組織培養(yǎng) 得到更多的植物體 植物細(xì)胞培養(yǎng) 獲得人類所需要的細(xì)胞代謝產(chǎn)物 3 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 1 植物繁殖的新途徑 微型繁殖 作物脫毒 選取作物無毒組織 如莖尖 進(jìn)行組織培養(yǎng) 獲得脫毒苗的技術(shù) 人工種子 植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等用人工薄膜包裝得到的種子 2 作物新品種的培育 單倍體育種和突變體的利用 3 細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn) 細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì) 脂肪 糖類 藥物 香料 生物堿等 2011年北京西城區(qū)高二檢測 如圖表示植物組織培養(yǎng)過程 1 圖中 過程獲得的細(xì)胞是正常植物體經(jīng) 形成的 在這一過程中的染色體的變化是 2 要順利完成 過程 除了需要各種無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)外 還需要在培養(yǎng)基中加入 兩類不同功能的物質(zhì) 該過程形成的細(xì)胞與正常體細(xì)胞相比 具有 的特點(diǎn) 3 從過程 的結(jié)果看 它的實(shí)質(zhì)是 4 某人在探究細(xì)胞脫分化和再分化的實(shí)驗(yàn)中 得到了如下結(jié)果 只有細(xì)胞分裂素時(shí) 組織塊產(chǎn)生愈傷組織 細(xì)胞分裂素 生長素時(shí) 愈傷組織不分化 細(xì)胞分裂素 生長素時(shí) 愈傷組織分化出芽 細(xì)胞分裂素 生長素時(shí) 愈傷組織分化出根 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果 你能得出什么結(jié)論 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)胞的一半 2 有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)植物激素排列疏松 高度液泡化 細(xì)胞壁薄 3 基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果 4 植物激素的種類和含量不同 對(duì)愈傷組織的形成和分化的影響不同 解析 1 單倍體性細(xì)胞是經(jīng)減數(shù)分裂形成的 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 是脫分化 在培養(yǎng)基中除需加入無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)外 還需加入有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素 形成的愈傷組織是高度液泡化 無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 3 圖中 是再分化 從結(jié)果上看是基因的選擇性表達(dá) 4 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 細(xì)胞分裂素與生長素含量不同 對(duì)愈傷組織的形成和分化的影響不同 互動(dòng)探究 1 若題干 過程只分裂 但沒有根和莖的分化 可能的原因是什么 2 由該胚狀體 產(chǎn)生的個(gè)體都是純合子嗎 提示 1 植物激素的配比不對(duì) 2 是否是純合子 取決于親本 探規(guī)尋律 1 植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下 將離體的植物組織細(xì)胞 培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上 給予適宜的培養(yǎng)條件 誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織 根 芽 最終形成完整的植株 2 愈傷組織再分化產(chǎn)生新植株的途徑中其中的兩條是 可以直接誘導(dǎo)出芽和根 也可以誘導(dǎo)出胚狀體 再發(fā)育成植株 取決于培養(yǎng)基中激素的配比 知能過關(guān)演練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全