《植物的組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交》復習-完整版課件

植物的組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交一、植物組織培養(yǎng)1.理論基礎：

。2.操作過程：圖中①

，②

，A表示

，B表示

。植物細胞的全能性脫分化再分化愈傷組織胚狀體或叢芽3.（判一判）（1）理論上，每個正?；罴毎季哂腥苄裕ā蹋?）植物的每個細胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細胞的全能性（×）（3）愈傷組織是外植體脫分化和再分化后形成的

（×）二、植物體細胞雜交1.觀察植物體細胞雜交技術圖示，完善相關問題（1）過程①為去除

獲得具有活力的原生質(zhì)體，常用方法是酶解法，所用到的酶是

。（2）過程②是原生質(zhì)體的融合，人工誘導的物理法包括

等；化學法一般用

（PEG）作誘導劑。（3）過程③是原生質(zhì)體融合后再生出

，這是原生質(zhì)體融合成功的標志。（4）植物體細胞雜交的意義：

。細胞壁纖維素酶和果膠酶離心、振動、電激聚乙二醇細胞壁克服了遠緣雜交不親和的障礙2.植物細胞工程的實際應用（1）植物繁殖的新途徑①微型繁殖：用于

的植物組織培養(yǎng)技術。②作物脫毒：選取作物

進行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術。③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的

等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子?？焖俜敝硟?yōu)良品種優(yōu)良品種大量繁殖無毒組織（如莖尖）胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽（2）作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用突變體Aa中A為突變新基因，并控制著優(yōu)良性狀，利用單倍體育種，方法步驟如下：人工種皮胚狀體或不定芽、頂芽、腋芽人工胚乳或子葉減數(shù)花藥離體秋水仙素優(yōu)點：

。（3）

：細胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。穩(wěn)定遺傳，縮短育種年限細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.植物激素在組織培養(yǎng)中的作用在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素。其中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例等，都會影響實驗結果。（1）按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實驗結果。使用順序?qū)嶒灲Y果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率提高（2）當同時使用這兩類激素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向。生長素與細胞分裂素的用量比值植物細胞的發(fā)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、抑制根的形成比值適中促進愈傷組織的形成2.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交的比較名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和細胞的全能性過程

選材選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導脫分化不同植物細胞融合后形成的雜種細胞技術較簡單復雜操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細胞壁，用一定的方法誘導細胞融合關系植物組織培養(yǎng)是植物體細胞雜交的基礎，植物體細胞雜交所用的技術更復雜3.單倍體育種和突變體利用的比較項目原理優(yōu)點成果單倍體育種染色體變異明顯縮短育種年限單育1號煙草品種，中花8號、11號水稻和京花1號小麥品種等突變體利用基因突變產(chǎn)生新基因，大幅度改良某些性狀抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草等【易混易錯】

植物細胞工程中的9個易錯點（1）植物組織培養(yǎng)的6個易錯點①幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。②對外植體要進行消毒處理，而對各種器械要徹底滅菌。③植物組織培養(yǎng)中用到的有機碳源一般為蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。④不同細胞的全能性不同，具體表現(xiàn)為：受精卵>生殖細胞>體細胞，離體細胞的全能性表達與分化程度呈負相關，但生殖細胞特殊。⑤脫分化形成愈傷組織的過程不需要光，再分化過程需要光，因為愈傷組織利用有機營養(yǎng)成分，而試管苗需要進行光合作用以自養(yǎng)。⑥植物組織培養(yǎng)中不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基含有的激素不同，因為培養(yǎng)的目的不同（生根或生芽）。（2）植物細胞工程的3個易錯點①對植物體細胞雜交和有性雜交辨析不清a.植物體細胞雜交：若兩個不同品種的植物細胞A、B進行融合，A含有2X條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個染色體組，其基因型為ccDd，則新植株應為四倍體，其體細胞中染色體數(shù)為2X＋2Y，基因型為AabbccDd。從中不難看出，體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞，不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組都采用直接相加的方法。b.植物有性雜交的結果：子代細胞中染色體數(shù)、基因型分別為“X＋Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先減半再相加。c.有性生殖過程中符合孟德爾遺傳規(guī)律，而植物體細胞雜交不符合孟德爾遺傳規(guī)律。②利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細胞產(chǎn)物時，有時只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。③人工種子發(fā)育初期需要的營養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供?！镏参锏慕M織培養(yǎng)與植物體細胞雜交在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用極為廣泛，成為新課標高考的熱點，近幾年在高考試題中的比重逐漸提升。［真題回顧］判斷植物的組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交的正誤。（1）棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗能體現(xiàn)細胞的全能性（2012·江蘇卷T22A）

（√）（2）二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株（2011·江蘇卷T16B）

（×）（3）用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子（2011·江蘇卷T16B）

（×）（4）不同種植物原生質(zhì)體融合的過程屬于植物體細胞雜交過程（2009·全國大綱卷T4B）

（√）（5）利用植物體細胞雜交技術可克服生殖隔離的限制，培育遠緣雜種（2009·全國大綱卷T4A）

（√）［考點分向］考向一植物組織培養(yǎng)1.（2013·重慶理綜）某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關敘述，錯誤的是（）A.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害B.在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞C.出芽是細胞再分化的結果，受基因選擇性表達的調(diào)控D.生根時，培養(yǎng)基通常應含α-萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑【解析】

消毒劑的使用既要殺死表面微生物，又防止傷害組織細胞，影響組織培養(yǎng)，A項正確；植物細胞融合是指經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理后得到的原生質(zhì)體的誘導融合，帶有細胞壁的愈傷組織細胞不能誘導融合形成染色體加倍的細胞，B項錯誤；出芽和生根都是細胞再分化的結果，其實質(zhì)是基因的選擇性表達，C項正確；α-萘乙酸為生長素類似物，可誘導愈傷組織生根，D項正確。【答案】

B2.（2013·上海單科）在工業(yè)化大量培養(yǎng)植物試管苗的過程中，一般進行如下操作，則正確的操作順序是（）①誘導形成芽②取合適外植體③誘導形成愈傷組織④誘導形成未分化狀態(tài)的細胞⑤誘導形成根A.②①③④⑤

B.②④③①⑤C.②③④①⑤D.②⑤①④③【答案】

B考向二植物體細胞雜交3.（2013·天津理綜）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。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題：（1）過程①所需的酶是______________________________________________________________________。（2）過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的

存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。（3）原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是

。原生質(zhì)體經(jīng)過

再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。（4）若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和

植株的根尖，通過

、

、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。（5）采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進行PCR擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對雙親及再生植株1～4進行PCR擴增的結果。據(jù)圖判斷，再生植株1～4中一定是雜種植株的有

。（6）對雜種植株進行

接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。【解析】

（1）過程①表示原生質(zhì)體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞的細胞壁。（2）用于融合的兩個細胞，一個是黑芥苗的葉肉細胞，一個是花椰菜的根部細胞，其中供體細胞特有的結構是葉綠體，可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。（3）原生質(zhì)體沒有細胞壁的保護，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定，以避免原生質(zhì)體吸水或失水破壞原生質(zhì)體的完整性；原生質(zhì)體通過細胞壁再生形成雜種細胞，進而形成愈傷組織。（4）分析再生植株染色體變異類型，需要將再生植株細胞染色體和黑芥苗與花椰菜細胞中的染色體制片觀察進行比較，制片的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。（5）根據(jù)圖譜，花椰菜含有堿基對為300和600的DNA片段，黑芥還有堿基對為10