【优化方案】江苏专用2012高考生物总复习-专题2-2.1植物细胞工程课件-新人教版选修3

2．1植物细胞工程高频考点突破2．1植物细胞工程基础自主梳理命题视角剖析即时达标训练基础自主梳理一、植物组织培养技术1．原理植物细胞的_______，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。2．过程：________的组织――→脱分化形成________――→再分化幼根和芽―→完整植株。(1)细胞脱分化：已____的细胞，经过诱导后，失去其特有的___________而转变成未分化细胞的过程。全能性高度分化愈伤组织分化结构和功能(2)生物的体细胞不能表达全能性的原因植物体细胞内的。3．植物组织培养的概念：在____和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、____，最终形成完整的植株。二、植物体细胞杂交技术1．概念将不同种植物的_______，在一定条件下融合成___________，并把__________培育成新的植物体的技术。基因选择性表达无菌丛芽体细胞杂种细胞杂种细胞2．过程不同种植物细胞――→纤维素酶果胶酶不同细胞____________――→人工诱导原生质体融合―→_____细胞―→杂种植株。原生质体杂种3．融合成功的标志：杂种细胞再生出______。4．意义：克服不同种生物___________的不亲和性。细胞壁远缘杂交三、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：快速_______优良品种的植物组织培养技术。(2)特点：保持优良品种的遗传特性。(3)意义：高效快速地实现种苗的________。2．作物脱毒(1)选材：无病毒的茎尖。(2)结果：高产优质的_______。繁殖大量繁殖脱毒苗3．人工种子(1)特点①后代无性状分离。②不受气候、季节和地域限制。(2)结构：人工薄膜＋_________或不定芽或顶芽或腋芽。(3)获得方法：植物组织培养。四、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：_______的离体培养。(2)优点①后代稳定遗传，都是纯合子。胚状体花药②明显______育种年限。2．突变体的利用(1)产生：植物组织培养过程中。(2)利用：筛选对人们有利的突变体进而培育新品种。五、细胞产物的工厂化生产1．产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。2．生产技术：植物组织培养技术。缩短高频考点突破植物组织培养和植物体细胞杂交【易误警示】(1)细胞全能性表达的条件：①离体、无菌；②一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等；③激素：主要是细胞分裂素和生长素；④适宜的温度和光照(培养后期)。(2)植物细胞融合成功的标志为产生新的细胞壁，本过程的目的是为了获取杂种植株。即时应用(随学随练，轻松夺冠)1．(2011年南京高三第一次模拟)下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是()A．不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程B．参与杂种细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体C．植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远源杂种植株D．杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的结果解析：选B。高尔基体与植物细胞壁的形成有关，该过程需要消耗能量，因此参与杂种细胞壁形成的细胞器主要是高尔基体和线粒体，所以B选项错误。植物细胞工程的实际应1．植物繁殖的新途径(1)微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。特点有：①保持优良品种的遗传特性。②高效快速地实现种苗的大量繁殖。(2)作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。(3)人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。2．作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用突变体Aa中A为突变新基因，并控制着优良性状，利用单倍体育种方法步骤如下：突变体Aa――→减数分裂配子A、a――→花药离体培育单倍体A、a――→秋水仙素处理二倍体AA、aa优点：稳定遗传，缩短育种年限。3．细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。即时应用(随学随练，轻松夺冠)2．在下列选项中，不需要采用植物组织培养技术的是()A．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株B．利用花药离体培养得到单倍体植株C．利用基因工程培养抗棉铃虫的棉花植株D．利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株答案：A命题视角剖析紧扣教材重点植物组织培养技术分析转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：例1(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶________，对________进行切割。(2)培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有________________，作为标记基因。(3)香蕉组织细胞具有________，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的________________________________________________________________________。【尝试解答】(1)PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒(2)抗卡那霉素基因(3)全能性脱分化、再分化【解析】(1)构建基因表达载体时，必须要用同一种限制性内切酶切割目的基因和载体，据图分析可知抗病基因与载体质粒共有酶切位点PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ，但SmaⅠ切割位点在抗病基因上，用其切割会破坏抗病基因的结构而影响其功能，所以只能用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ对抗病基因和质粒进行切割。(2)对导入重组DNA的受体细胞的筛选，应该利用载体上特有的标记基因，结合题意可知此基因为抗卡那霉素基因。(3)利用组织培养技术将离体组织细胞培育成完整植株利用了细胞的全能性，此过程中涉及细胞的脱分化和再分化两个过程。洞察高考热点(2010年高考安徽卷)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体――→①愈伤组织――→②芽、根――→植株例2请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取________作为外植体，其依据是________________________________________________________________________。(2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织，接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是__________。(3)在过程②中，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。【尝试解答】(1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物植物激素外植体消毒不彻底(3)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【解析】植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体，原因是茎尖或根尖病毒极少，因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养，再生的植株就可能不带病毒。MS培养基的成分主要包括水、无机盐、有机小分子物质以及植物激素等，植物激素的比例能够影响芽的分化和根的分化，如细胞分裂素的比例大于生长素的比例，则有利于芽的分化，反之则有利于根的分化。接种前培养基一定要进行高温灭菌，接种时一定要在无菌条件下进行操作，以免引起杂菌污染。突破易错疑点对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清(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2X＋2Y，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“X＋Y”、“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。自我挑战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。【尝试解答】(1)A＋B2秋水仙素A＋B(2)六