n植物细胞工程高三生物备课组：王春龙生生不息生生不息 生命不止生命不止n复习要求考纲要求考点预览复习提示植物组织培养（B级）1植物细胞全能性含义及其表达的条件2植物组织培养中生长素和细胞分裂素的作用3花药培养产生花粉植株的两种途径“组织培养”知识点在必修中也出现，重点在于对原理的理解；选修的考查重点是对该生物技术条件的理解和对培养步骤的叙述。生生不息生生不息 生命不止生命不止n考点探究1、植物的组织培养下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：（ 1） 表 示 ， 它 能 被 培 养 成 为 的 根 本 原 因 是 ，原理是。（2）表示，它与相比分化程度，全能性。（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）。（4）若是花药，则是 ，继续对其使用 处理可获得 正常植株，该过程称为。（ 5） 若 是 胡 萝 卜 根 尖 细 胞 ， 则 培 养 成 的 的 叶 片 的 颜 色 是 ，这说明根尖细胞。（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草素，培养将进行到（填编号）。生生不息生生不息 生命不止生命不止n考点探究1、植物的组织培养答案：（1）离体的植物器官、组织或细胞细胞1中含有本物种的全部遗传信息植物细胞的全能性（2）愈伤组织低高（3）（4）单倍体植株秋水仙素纯合单倍体育种（5）绿色含有与叶绿体形成相关的基因（6）生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考1、细胞全能性表达的条件离体、无菌；一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等；激素：主要是细胞分裂素和生长素；适宜的温度和光照(培养后期)。生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考2在以上的过程中，不需要进行光照的阶段是，需要进行光照的阶段是。（用数字和箭头表示）1223和34 教师小结：教师小结：植物组培对光的要求：植物组培对光的要求：首次培养首次培养不需光不需光 继代培养继代培养需要光需要光 试管苗的培育：进行见光培养试管苗的培育：进行见光培养诱导愈伤组织形成的关键条件是：诱导愈伤组织形成的关键条件是： 避光避光 ，在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈，在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。伤组织。生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考3、细胞全能性大小（1）细胞的全能性大小与有关。（2）细胞全能性大小的比较：a 受精卵生殖细胞体细胞b 植物细胞动物细胞c 全能干细胞多能干细胞专能干细胞细胞分化程度细胞分化程度 生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考4、植物组织培养过程中，需要添加的生长调节剂是什么？它们起的作用是什么？植物激素、植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等都会影响实验结果。当同时使用这两类激素，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。 生长素与细胞分裂素的用量比值植物细胞的发展方向比值高（1）有利于根的分化、抑制芽的形成比值低（1）有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中（1）促进愈伤组织的生长生生不息生生不息 生命不止生命不止例例题：愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低比值偏低 生生不息生生不息 生命不止生命不止【变式练习】如图所示，在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：（1）当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，（2）当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群经分裂形成愈伤组织；未分化细胞群经分裂形成愈伤组织；未分化细胞群分化形成芽；生生不息生生不息 生命不止生命不止（3）当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，（4）若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是；则植物激素X的名称是。未分化细胞群分化形成芽；未分化细胞群分化形成芽；促进细胞的生长（伸长）促进细胞的生长（伸长） 细胞分裂素细胞分裂素 生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考5、愈伤组织的形态发生主要有不定芽方式和胚状体方式两种例题：从愈伤组织形成完整植株的途径有两条（如图），一条是走器官发生的途径再生植株，一条是通过X 形成再生植株。具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比。胚状体胚状体激素激素生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考5的小结不定芽方式：通过营养物质和生物调节物质的适当配比，可以从愈伤组织诱导出芽和根的顶端分生组织，并可由此再生出新的植株。胚状体方式：愈伤组织培养物可以放在摇床上，通过试管液体悬浮培养分散成单细胞。这种单细胞具有丰富的细胞质、小型的液泡和大的细胞核，具有胚性细胞的特征，在适宜的培养基中可发育成胚状体，然后再继续发育成植株。这种从单个体细胞分裂、分化、发育成胚状体的过程，与受精卵分裂、分化和发育成胚的过程很相似。生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考6、在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。生生不息生生不息 生命不止生命不止例题例题：某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外共他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是A污染主要不是培养基灭菌时间短造成的 B污染主要来源于组织培养所用的离体组织C调节培养基pH不能解决污染问题 D调节培养温度不能解决污染问题ABCD生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考7、培养基中加入的碳源是什么？有什么作用？蔗糖。能够提供植物细胞新陈代谢所需的营养物质，同时还能够维持培养基适当的渗透压。生生不息生生不息 生命不止生命不止n考点探究考点探究2 2 植物的体细胞杂交下图是植物体细胞杂交示意图，请据此回答：(1)图中完成植物体细胞融合的过程是(填编号)_。(2)图中过程是_，过程是_，过程合称_。(3)图中过程用到的酶是_，作用的结果是形成_。之所以要用它们是要除去_，除去的原因是_。(4)在过程中，可用的化学诱导剂是_，可用的物理方法是_。若在容器中放置若干a和b结构，诱导完成且假设所有细胞都发生了融合，然后经过程，形成的d细胞的类型有_种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)，从中选出_进行培养。(5)c细胞的形态是_。(6)e称为_，f称为_，该植株具有_。(7)这一技术的优点是_。(8)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？_。生生不息生生不息 生命不止生命不止【答案】 (1) (2)脱分化再分化植物组织培养(3)纤维素酶和果胶酶原生质体细胞壁细胞壁阻碍了原生质体的融合(4)聚乙二醇振动、电刺激、离心、显微操作3 杂种细胞(5)正在进行原生质体融合(6)愈伤组织杂种植株双亲性状(7)克服远源杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围(8)不遵循。因为只有生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考1 植 物 体 细 胞 杂 交 过 程 中 ， 植 物 细 胞 融 合 所 依 据 的 生 物 学 原 理 是 。原生质体融合成功的标志是，与此有关的细胞结构有等。细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞壁再生细胞壁再生高尔基体、线粒体高尔基体、线粒体生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考2、植物体细胞杂交技术的起止点是什么？起点：来自不同植物的体细胞A和体细胞B终点：杂种植株生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考3、植物体细胞杂交的成果和未解决的问题是什么？成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界没有的新品种。未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良，因为生物基因的表达是相互调控、相互影响的。生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考4、植物的体细胞杂交与植物的有性杂交易错警示。例例题：关于番茄和马铃薯杂交过程，回答下列问题。(1)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含_条染色体，还必须用_处理幼苗，才能得到可育的“番茄马铃薯”植株，此时体细胞中含有_条染色体。(2)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为_倍体。（1）（）（A+B）/2 秋水仙素秋水仙素 A+B （2）六）六生生不息生生不息 生命不止生命不止n知识分析(1)植物体细胞杂交若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为AabbccDd，从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体数、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。(2)植物有性杂交有性杂交的结果：子代细胞中染色体数，基因型分别为“XY”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先减半再相加。(3)有性生殖过程中符合孟德尔遗传定律，而植物体细胞杂交则不符合孟德尔遗传定律。生生不息生生不息 生命不止生命不止n思考5、植物的组织培养和植物的体细胞杂交比较 名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程注意事项选材：选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化光照：脱分化过程不需光照，再分化过程一定要有光整个过程要在无菌条件下去细胞壁的方法：酶解法，所用的酶是纤维素酶和果胶酶人工诱导融合的方法：物理法：离心、振动、电激化学法：用聚乙二醇(PEG)诱导生生不息生生不息 生命不止生命不止同学们做“能力提升”生生不息生生不息 生命不止生命不止谢谢！谢谢！