《植物的组织培养与植物体细胞杂交》复习-完整版课件

植物的组织培养与植物体细胞杂交一、植物组织培养1.理论基础：

。2.操作过程：图中①

，②

，A表示

，B表示

。植物细胞的全能性脱分化再分化愈伤组织胚状体或丛芽3.（判一判）（1）理论上，每个正常活细胞都具有全能性（√）（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）愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的

（×）二、植物体细胞杂交1.观察植物体细胞杂交技术图示，完善相关问题（1）过程①为去除

获得具有活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶是

。（2）过程②是原生质体的融合，人工诱导的物理法包括

等；化学法一般用

（PEG）作诱导剂。（3）过程③是原生质体融合后再生出

，这是原生质体融合成功的标志。（4）植物体细胞杂交的意义：

。细胞壁纤维素酶和果胶酶离心、振动、电激聚乙二醇细胞壁克服了远缘杂交不亲和的障碍2.植物细胞工程的实际应用（1）植物繁殖的新途径①微型繁殖：用于

的植物组织培养技术。②作物脱毒：选取作物

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

等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。快速繁殖优良品种优良品种大量繁殖无毒组织（如茎尖）胚状体、不定芽、顶芽、腋芽（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：人工种皮胚状体或不定芽、顶芽、腋芽人工胚乳或子叶减数花药离体秋水仙素优点：

。（3）

：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。稳定遗传，缩短育种年限细胞产物的工厂化生产1.植物激素在组织培养中的作用在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。其中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。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。（1）按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果。使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高（2）当同时使用这两类激素时，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育方向比值高有利于根的分化、抑制芽的形成比值低有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中促进愈伤组织的形成2.植物组织培养和植物体细胞杂交的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

选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同植物细胞融合后形成的杂种细胞技术较简单复杂操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂3.单倍体育种和突变体利用的比较项目原理优点成果单倍体育种染色体变异明显缩短育种年限单育1号烟草品种，中花8号、11号水稻和京花1号小麦品种等突变体利用基因突变产生新基因，大幅度改良某些性状抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等【易混易错】

植物细胞工程中的9个易错点（1）植物组织培养的6个易错点①幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。②对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。③植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。④不同细胞的全能性不同，具体表现为：受精卵>生殖细胞>体细胞，离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关，但生殖细胞特殊。⑤脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用以自养。⑥植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同，因为培养的目的不同（生根或生芽）。（2）植物细胞工程的3个易错点①对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清a.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，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。b.植物有性杂交的结果：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。c.有性生殖过程中符合孟德尔遗传规律，而植物体细胞杂交不符合孟德尔遗传规律。②利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。③人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。★植物的组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用极为广泛，成为新课标高考的热点，近几年在高考试题中的比重逐渐提升。［真题回顾］判断植物的组织培养与植物体细胞杂交的正误。（1）棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性（2012·江苏卷T22A）

（√）（2）二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株（2011·江苏卷T16B）

（×）（3）用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子（2011·江苏卷T16B）

（×）（4）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（2009·全国大纲卷T4B）

（√）（5）利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种（2009·全国大纲卷T4A）

（√）［考点分向］考向一植物组织培养1.（2013·重庆理综）某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是（）A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C.出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D.生根时，培养基通常应含α­萘乙酸等生长素类调节剂【解析】

消毒剂的使用既要杀死表面微生物，又防止伤害组织细胞，影响组织培养，A项正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B项错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C项正确；α­萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，D项正确。【答案】

B2.（2013·上海单科）在工业化大量培养植物试管苗的过程中，一般进行如下操作，则正确的操作顺序是（）①诱导形成芽②取合适外植体③诱导形成愈伤组织④诱导形成未分化状态的细胞⑤诱导形成根A.②①③④⑤

B.②④③①⑤C.②③④①⑤D.②⑤①④③【答案】

B考向二植物体细胞杂交3.（2013·天津理综）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题：（1）过程①所需的酶是______________________________________________________________________。（2）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的

存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是

。原生质体经过

再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和

植株的根尖，通过

、

、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。（5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有

。（6）对杂种植株进行

接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。【解析】

（1）过程①表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。（2）用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。（3）原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。（4）分析再生植株染色体变异类型，需要将再生植株细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较，制片的基本程序是解离、漂洗、染色、制片。（5）根据图谱，花椰菜含有碱基对为300和600的DNA片段，黑芥还有碱基对为10