高三生物一轮复习课件第十单元第34讲考点一植物细胞工程

第十单元生物技术与工程第34讲

细胞工程植物细胞工程01动物细胞培养02动物细胞融合技术与单克隆抗体03动物体细胞核移植技术和克隆动物04目录考点一植物细胞工程01[概念摘要]植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。

细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。原理和方法操作水平目的分类细胞生物学、分子生物学和发育生物学细胞器、细胞或组织获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品动物细胞工程和植物细胞工程1、细胞工程的概念细胞经过

后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。②具有全能性的原因：一般生物体的每一个细胞都包含有该物种的

。即都有发育成

所必需的全部遗传信息。全套遗传信息完整个体③全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。①概念：分裂和分化（1）理论基础——植物细胞的全能性2、植物组织培养技术（3）一般过程：外植体愈伤组织脱分化芽、根等再分化试管苗接种外植体移栽成活诱导愈伤组织脱分化诱导生芽再分化诱导生根再分化分化状态未分化状态完整植株生长发育指

的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其分化为

的技术。离体完整植株外植体（无菌条件）（2）植物组织培养技术的概念2、植物组织培养技术接种培养移栽正常植株用酒精擦拭双手和超净工作台台面。流水充分冲洗外植体。30S酒精2-3次立即无菌水洗30min次氯酸钠溶液2-3次立即无菌水洗①消毒：既要考虑消毒效果，又要考虑植物的耐受力两次用无菌水清洗的目的：将酒精和次氯酸钠溶液清洗干净消毒（4）操作实例——菊花的组织培养2、植物组织培养技术消毒接种培养移栽正常植株在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中；封盖和标记②接种：注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插！（将“形态学上端”朝上，下端朝下）切分外植体：无菌操作将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段；外植体切块接种

用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。2、植物组织培养技术（4）操作实例——菊花的组织培养接种培养移栽正常植株脱分化脱分化形成愈伤组织有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18~22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。避光③培养：接种到诱导愈伤组织培养基消毒2、植物组织培养技术（4）操作实例——菊花的组织培养接种培养移栽正常植株接种到诱导生芽培养基接种到诱导生根培养基培养15~20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。若先生根后面就不易生芽，所以要注意顺序，该过程每日需要给予适当时间和强度的光照！长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。消毒2、植物组织培养技术③培养：（4）操作实例——菊花的组织培养接种培养移栽正常植株④移栽：移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日用流水清洗掉根部的培养基将幼苗移植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。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。消毒2、植物组织培养技术（4）操作实例——菊花的组织培养（1）概念：将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。融合实例:+=白菜甘蓝白菜-甘蓝（2）原理：（1）细胞膜的流动性（原生质体融合）（2）植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株）3、植物体细胞杂交技术A细胞B细胞A原生质体①B原生质体①正在融合的原生质体②杂种细胞③愈伤组织④杂种植株⑤移栽后的植株⑥①去除细胞壁纤维素酶去壁：酶解法果胶酶②诱导融合物理法：化学法电融合法、离心法聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+

-高pH融合法等③细胞壁再生④脱分化⑤再分化⑥移栽植物细胞融合植物组织培养植物细胞的全能性细胞膜的流动性（3）操作过程3、植物体细胞杂交技术A细胞B细胞A原生质体①B原生质体①正在融合的原生质体②杂种细胞③愈伤组织④杂种植株⑤移栽后的植株⑥①去除细胞壁纤维素酶去壁：酶解法②诱导融合物理法：化学法电融合法、离心法聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+

-高pH融合法等③细胞壁再生④脱分化⑤再分化⑥移栽（4）意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。（3）操作过程3、植物体细胞杂交技术果胶酶生殖方式：原理：一般为无性生殖植物细胞的全能性优点：①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。②保持优良品种的遗传特性。③不受自然生长季节的限制，培养周期短。④选材少，繁殖率高，便于自动化管理。其细胞分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞DNA相同，所以可以保持亲代优良的遗传特性。①快速繁殖：4、植物细胞工程的实际应用（1）植物繁殖的新途径用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。取材：顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）脱毒过程：茎尖脱分化愈伤组织再分化芽、根试管苗脱毒苗移栽优点：明显提高农作物的产量和品质②作物脱毒4、植物细胞工程的实际应用（1）植物繁殖的新途径技术手段：植物组织培养技术①单倍体育种过程花药离体培养诱导染色体加倍二倍体植株单倍体植株二倍体植株（纯合子）（秋水仙素处理）4、植物细胞工程的实际应用（2）作物新品种的培育优点：①极大地缩短了育种的年限。③可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。缺点：②后代大多是纯合子，能稳定遗传。操作复杂花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍原理：染色体数目变异①单倍体育种4、植物细胞工程的实际应用（2）作物新品种的培育②突变体的利用原理：基因突变和植物细胞的全能性。优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。缺点：突变具有不定向性，需要处理大量突变材料。4、植物细胞工程的实际应用（2）作物新品种的培育过程：外植体新品种筛选培育愈伤组织脱分化多种突变体诱导分化诱变处理①初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；初生代谢物：糖类、脂质、蛋白质、核酸等。②次生代谢物：4、植物细胞工程的实际应用（3）细胞产物的工厂化生产一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。在植物的抗虫、抗病等方面发挥作用，很多药物、香料和色素等的重要来源。指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。③细胞产物的工厂化生产：④植物细胞培养：

人们利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。【概念辨析】1．在愈伤组织形成幼苗的再分化过程中，不会发生细胞的增殖。(

)2．以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。(

)3．植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是再生出新的细胞壁。(

)4．快速繁殖技术能保持亲本的优良遗传特性。(

)5．脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。(

)×××√√1、在植物组织培养过程中激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系（1）适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。（2）适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。（3）比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示：2、植物体细胞杂交和有性杂交的辨析考法1通过植物组织培养技术，考查生命观念及科学探究1．(2022·湖北鄂州期末)如图为某研究小组利用菊花叶片获得菊花幼苗的实验流程。下列相关叙述错误的是()AA．①过程需用纤维素酶和胰蛋白酶处理B．②为再分化，该过程受生长素和细胞分裂素的浓度、比例等影响C．③过程将丛生芽转接到诱导生根培养基上形成幼苗D．①②③过程体现了植物细胞具有发育的全能性关于上述实验，下列叙述错误的是()A．6­BA浓度大于4.0mg·L－1时，芽分化率明显降低B．6­BA与IBA的比例为10∶1时芽分化率均高于其他比例C．在培养基中同时添加适量的6­BA和IBA，可促进芽分化D．2.0mg·L－16­BA和0.2mg·L－1IBA是实验处理中芽分化的最佳组合考法1通过植物组织培养技术，考查生命观念及科学探究2．(2021·湖北卷)月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系，以芽体为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的6­BA和IBA进行芽体增殖实验，芽分化率(%)结果如表。B下列叙述正确的是()A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的B．获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状C．可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生D．用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体考法2围绕植物体细胞杂交，考查生命观念和科学探究能力3．(2021·福建卷)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。D考法2围绕植物体细胞杂交，考查生命观念和科学探究能力4．(2022·山东潍坊二模)科学家利用番茄和马铃薯的叶肉细胞原生质体进行融合，培育出了“番茄—马铃薯”。但它并没有像科学家预想的那样，地上结番茄、地下结马铃薯。下列说法错误的是()A．该培育过程克服了远缘杂交不亲和的障碍B．人工诱导原生质体融合的方法有离心法、电融合法及PEG融合法等C．生物体内基因的表达不是孤立的，番茄—马铃薯的遗传物质可能相互干扰D．原生质体融合得到的杂种细胞直接经再分化即能形成杂种植株D考法3围绕植物细胞工程的应用，考查生命观念和科学思维能力5．(不定项)(2022·江苏徐州期中)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列说法正确的是(

)ACDA．要获得脱毒苗，通常需要对外植体进行茎尖组织培养B．通常需用体积分数为50%酒精对外植体进行消毒C．通过液体培养基来大量培养高产细胞系，可以实现对辣椒素的工业化生产D．产生愈伤组织和大量培养高产细胞系的培养基分别属于固体培养基和液体培养基考法3围绕植物细胞工程的应用，考查生命观念和科学思维能力6．(不定项)(2022·山东德州期中)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用。下列描述错误的是(

)A．桃树的嫁接和葡萄的扦插都属于快速繁殖技术B．利用茎尖等分生组织进行植物组织培养可以获得抗病毒植株C．利用突变后的愈伤组织培育新品种体现了植物细胞的全能性D．细胞产物的工厂化培养并不能提高单个细胞次生代谢物的产量AB1、下列实例中，能够体现细胞全能性的是()A．小鼠腺细胞的自我复制B．克隆羊多莉的获得C．壁虎断尾后重新长出尾部D．胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养产生完整植株D2、下列关于植物组织培养的叙述，不正确的是()A．植物组织培养利用的原理是细胞的全能性B．脱分化和再分化所用培养基的物理状态不同C．脱分化和再分化过程中，细胞核中的遗传物质不变D．操作和培养过程中要保持无菌状态B作业3、番茄根尖经过植物组织培养可以形成完整的番茄植株。下列有关叙述错误的是()A.此过程中发生了细胞的脱分化、再分化B.植物激素在此过程中起调节作用C.此过程中若发生杂菌污染则难以获得目的植株D.根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株D4、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要的条件是()①消毒和灭菌②一定浓度的植物激素③适宜的温度④充足的光照⑤充足的养料A.①③④⑤B.②③④⑤C.①②③④ D.①②③⑤D作业B