2019-2020学年高中生物 专题2 细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术课件 新人教版选

专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术课前·新知导学课堂·考点突破课后·提能达标课前·新知导学一、细胞工程的概念原理和方法1___________生物学和2___________生物学操作水平3___________水平或4___________水平目的按照人的意愿来改变细胞内的5___________或获得6___________分类7___________细胞工程和8___________细胞工程细胞分子细胞细胞器遗传物质细胞产品植物动物二、细胞的全能性1．含义：具有某种生物9_________________的任何一个细胞，都具有发育成10___________的潜能。2．在生物体内全能性不能表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会11___________地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。全部遗传信息完整生物体选择性三、植物组织培养技术1．理论基础植物细胞的12___________。2．基本过程离体的器官、组织或细胞――→①A――→②B――→发育完整植株图中①过程为13___________，②过程为14___________，A表示15___________，B表示16_______________。全能性脱分化再分化愈伤组织丛芽或胚状体四、植物体细胞杂交技术1．概念：将17___________的植物体细胞，在一定条件下融合成18___________，并把杂种细胞培育成19___________的技术。不同种杂种细胞新的植物体2．过程(1)过程①为去除20___________获得原生质体，用到的酶是21___________和22___________。(2)过程②为23___________的融合，人工诱导的物理法包括24___________________等，化学法一般用25___________作诱导剂。(3)过程③为融合的原生质体再生出26___________，这是原生质体融合成功的标志。(4)过程④为27___________，过程⑤为28___________。细胞壁纤维素酶果胶酶原生质体离心、振动、电激聚乙二醇细胞壁脱分化再分化3．意义：在克服不同生物29___________不亲和的障碍上，取得了巨大的突破。远缘杂交[正误辨析]1．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。()2．植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。()3．愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。()××√4．利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。()5．再生出细胞壁是植物体细胞原生质体融合成功的标志。()×√[易错易混]1．细胞全能性大小的比较(1)植物细胞＞动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。(2)受精卵＞生殖细胞(精子、卵细胞)＞体细胞。(3)体细胞：分化程度低的＞分化程度高的；细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞＞衰老的细胞。2．辨析与植物体细胞杂交技术有关的遗传知识(1)植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合，属于无性生殖。(2)杂种植株的染色体来源于两种植物，变异类型是染色体数目的变异，形成的是异源多倍体。(3)由于含有两个亲本的遗传物质，因此理论上应具有两个亲本的遗传性状。(4)培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。课堂·考点突破考点一细胞的全能性1．下列植物组织细胞，在条件适宜的情况下，最易表达其全能性的是()A．茎韧皮部细胞B．叶肉细胞C．受精卵D．根尖分生区细胞解析：选C细胞的全能性由大到小依次是受精卵、生殖细胞、体细胞。2．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是()A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时，才有可能表现出全能性C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性解析：选B细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A错误；细胞全能性的表达前提是离体培养的细胞、组织或器官，B正确；植物体内细胞没有表现出全能性，这是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C错误；种子发育成植株，是正常生命历程，不属于全能性，D错误。考点二植物组织培养技术1．下图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。有关叙述正确的是()A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化B．过程①②需要避光，过程③需要光照C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性D．过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离解析：选C过程①表示脱分化，过程②表示再分化，过程③表示诱导生根和细胞增殖；过程①需要避光，过程②③需要光照，以利于芽中形成叶绿素；过程③获得的单倍体植株具有高度不育的特点。2．(2019·全国卷Ⅲ)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。切取洁净的胡萝卜根段①―→对根段进行消毒②―→切取1cm3左右带有形成层的组织块③―→接种组织块④―→诱导组织块形成愈伤组织⑤―→诱导愈伤组织形成试管苗⑥回答下列问题。(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有________。(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是______________。(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是_____________________________________________________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的______________过程，最终可形成试管苗。(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是_________________。(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的______________，这种繁殖方式属于__________繁殖。解析：(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。(2)步骤③切取的组织中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是步骤⑤和步骤⑥所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，故需更换培养基，在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，最终可形成试管苗。(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是有利于诱导叶绿素形成和植物光合作用。(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性，这种繁殖方式属于无性繁殖。答案：(1)全能性(2)形成层容易诱导形成愈伤组织(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素比例不同再分化(4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用(5)遗传特性无性[拓展提升]关于生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。两类激素的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等都会影响实验结果。考点三植物体细胞杂交技术1．下图为甲种植物细胞和乙种植物细胞的部分结构(仅显示细胞核)，下列有关叙述错误的是()A．乙植物能产生4种不同类型的花粉B．将甲、乙两种植物杂交得到的植物为二倍体，可育C．用纤维素酶和果胶酶可以去除植物细胞的细胞壁D．经植物体细胞杂交得到的植物为四倍体，基因型为DdYyRr解析：选B乙物种细胞具有2对分别位于2对同源染色体上的等位基因，该植物通过减数分裂能产生YR、Yr、yR、yr4种不同类型的花粉，A正确；甲、乙是2个不同物种的植物，甲、乙杂交得到的植物为异源二倍体，减数分裂时由于联会紊乱，不能产生精子和卵细胞，因此不可育，B错误；植物细胞的细胞壁主要成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁，C正确；甲、乙植物均为二倍体，经植物体细胞杂交(即两个体细胞融合)得到的细胞应含有四个染色体组，发育成的植物为四倍体，基因型为DdYyRr，D正确。2．如图是植物体细胞杂交过程示意图，如果A、B植物均为二倍体，据图分析回答：(1)图中所示过程的原理有________________________。(2)图中的①过程是______________________________。(3)植物体细胞融合成功的标志是_________________，其产生与细胞内__________(细胞器)有关。(4)③和④过程分别是__________和__________的过程。则该杂种植物有______个染色体组。(5)该技术的最显著优势是_____________________。解析：(1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A和原生质体B的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的①过程是去除植物细胞的细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体，含有四个染色体组。(5)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案：(1)细胞膜具有流动性、植物细胞具有全能性(缺一不可)(2)(去壁)制备原生质体(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍[方法规律]体细胞杂交后细胞内染色体数目、染色体组数目及基因型的判断体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因型还是染色体组都是两亲本之和。若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。