高三一輪復(fù)習(xí)生物：植物細(xì)胞工程課件

第31課植物細(xì)胞工程第十單元生物技術(shù)與工程學(xué)業(yè)質(zhì)量水平：1．通過菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，理解植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理，了解植物激素(生長素和細(xì)胞分裂素)的濃度、比例對(duì)菊花愈傷組織形成和分化的影響。(生命觀念、科學(xué)探究)2．運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)，結(jié)合教材圖解，理解植物體細(xì)胞雜交的原理和技術(shù)流程。(生命觀念、科學(xué)思維)3．閱讀相關(guān)資料，列舉植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，用生命觀念解釋植物細(xì)胞工程給人們帶來的影響。(生命觀念、社會(huì)責(zé)任)課標(biāo)要點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)主干梳理1．細(xì)胞工程(1)概念原理、方法按照一定的設(shè)計(jì)方案，借助__________的方法或技術(shù)(細(xì)胞和組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合、_______________等)操作對(duì)象細(xì)胞器、細(xì)胞或________目的獲得特定的____________、細(xì)胞、組織、器官或新生物體工程學(xué)核移植技術(shù)組織細(xì)胞產(chǎn)物(2)分類：植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。(3)植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)技術(shù)：_________________。動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)2．植物細(xì)胞的全能性全部的遺傳信息完整植株全部遺傳信息離體營養(yǎng)、激素3．植物組織培養(yǎng)技術(shù)定義在無菌和人工控制條件下，將________的植物體器官、組織或細(xì)胞等培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，使其生成____________或使其細(xì)胞增殖并產(chǎn)生________________的技術(shù)原理_____________________分類①分類依據(jù)：根據(jù)__________的不同分類②類型：器官培養(yǎng)、_____________、細(xì)胞培養(yǎng)、__________________等培養(yǎng)過程形成完整植株的途徑途徑1：芽或莖

幼苗途徑2(_____________途徑)：外植體

愈傷組織

組織器官→完整植株途徑3(體細(xì)胞胚發(fā)生途徑)：外植體

愈傷組織

__________→完整植株培養(yǎng)條件適宜溫度、________條件、培養(yǎng)基中適宜濃度和配比的____________、充分而全面的營養(yǎng)物質(zhì)等培養(yǎng)基成分①無機(jī)鹽：為植物提供必需的礦質(zhì)元素②糖類：既可作為碳源和能源物質(zhì)，又參與維持培養(yǎng)基的___________③維生素：往往以________的形式參與細(xì)胞的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖代謝等重要活動(dòng)④植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)：在____________和再分化中起著關(guān)鍵作用離體完整植株細(xì)胞代謝產(chǎn)物植物細(xì)胞全能性外植體組織培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)外植體愈傷組織器官發(fā)生胚狀體無菌植物激素滲透壓輔酶脫分化4.活動(dòng)：菊花的組織培養(yǎng)及幼苗的移栽(1)原理：通過調(diào)節(jié)激素的________可控制菊花外植體的生長發(fā)育。(2)步驟比例紫外燈洗滌靈無菌水1一個(gè)芽火焰火焰封口膜10~12火焰生根煉苗培養(yǎng)及管理5．植物組織培養(yǎng)通過多種途徑有效地提高生產(chǎn)效率體細(xì)胞胚、芽營養(yǎng)保護(hù)體細(xì)胞胚人工胚乳人工種皮育性不良高小◆自我診斷◆判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．高度分化的成熟葉肉細(xì)胞不具備發(fā)育成完整植株的潛能。(

)2．愈傷組織是外植體經(jīng)脫分化和再分化后形成的。(

)3．培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交。(

)4．同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的植株基因都是相同的。(

)5．在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化。(

)×××××◆精準(zhǔn)答題◆新疆特色葡萄品種木納格粒大皮薄、色澤鮮艷、口味甘美，可通過以下植物組織培養(yǎng)過程大量繁殖?；卮鹣铝袉栴}。(1)木納格不能用果實(shí)中的種子大量繁殖是因?yàn)開__________________________________________________________。利用植物組織培養(yǎng)繁殖木納格能獲得脫毒幼苗的原因是________________有性生殖產(chǎn)生種子的過程變異較多，不能保持親本的優(yōu)良性狀選取病毒極少甚__________________________________________________________。(2)植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是____________________，植物組織培養(yǎng)過程中的①②分別是指__________________。在同樣條件下，利用木納格的葉、嫩莖和根尖等外植體進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，經(jīng)①形成愈傷組織的成功率差異很大，原因是____________________________。(3)培養(yǎng)基中激素的種類和含量會(huì)影響①②過程，以下Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)培養(yǎng)基中激素的配方，用于②過程誘導(dǎo)生根的是Ⅱ，原因是_______________________________________。至無病毒的部分進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的植株就有可能不帶病毒植物細(xì)胞的全能性脫分化、再分化不同的外植體分化程度不同生長素類似物含量較高有利于根的分化Ⅰ.6——BA0.5mg/L＋I(xiàn)BA0.05mg/L＋NAA0.05mg/L；Ⅱ.IBA0.5mg/L＋NAA0.5mg/L(4)在木納格植物組織培養(yǎng)基中常加入少量的抗生素，目的是_________________?！窘馕觥?1)有性生殖產(chǎn)生種子的過程變異較多，不能保持親本的優(yōu)良性狀，因此木納格不能用果實(shí)中的種子大量繁殖。選取病毒極少甚至無病毒的部分進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的植株就有可能不帶病毒，因此利用植物組織培養(yǎng)繁殖木納格能獲得脫毒幼苗。防止雜菌污染(2)植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，可以將植物細(xì)胞培育成完整個(gè)體。①是外植體脫分化得到愈傷組織的過程，②是愈傷組織再分化得到相應(yīng)組織、器官的過程。不同的外植體分化程度不同，因此利用木納格的葉、嫩莖和根尖等外植體進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，經(jīng)①形成愈傷組織的成功率差異很大。(3)生長素類似物含量較高有利于根的分化，因此用于②過程誘導(dǎo)生根的是Ⅱ。(4)加抗生素可以防止雜菌污染。命題探究命題探究一植物組織培養(yǎng)過程分析

例1下圖表示通過克隆技術(shù)獲得煙草植株的過程，請(qǐng)回答下列問題。(1)①過程往往選取煙草葉片的幼嫩部位，需經(jīng)過________處理，才能置于培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(2)②過程稱為___________，③過程稱為___________。(3)通過懸浮培養(yǎng)形成的單細(xì)胞可發(fā)育成_________________，繼而形成植物幼體；也可利用_____________________水解細(xì)胞壁，獲得____________，其經(jīng)培養(yǎng)后也可形成完整植株。(4)在培養(yǎng)過程中，若要誘導(dǎo)芽的產(chǎn)生，則配制植物激素時(shí)要_____(填字母)。消毒脫分化再分化幼胚(或胚狀體)纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體BA．添加適量的生長素和適當(dāng)減除某些其他激素B．添加適當(dāng)配比的生長素和細(xì)胞分裂素C．添加適量的生長素和適當(dāng)增加某些其他激素D．適當(dāng)增加細(xì)胞分裂素和生長素的量【解析】(1)自然環(huán)境中獲取的植物組織、器官攜帶較多微生物，會(huì)影響培養(yǎng)過程中植物細(xì)胞的生長，因此需先進(jìn)行消毒處理。(2)高度分化的植物細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成相對(duì)未分化的愈傷組織細(xì)胞，此過程稱為脫分化。愈傷組織細(xì)胞在一定條件下重新分化成胚的過程，稱為再分化。(3)據(jù)題圖可知，懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞可發(fā)育成幼胚；細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠，因此可使用纖維素酶和果膠酶水解細(xì)胞壁，植物細(xì)胞壁去除后內(nèi)部的結(jié)構(gòu)稱為原生質(zhì)體。(4)營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的配比會(huì)影響愈傷組織的分化方向，例如，適當(dāng)?shù)纳L素和細(xì)胞分裂素配比可以誘導(dǎo)芽的分化，B符合題意。即時(shí)鞏固[2024·杭二中模擬]草莓是人們經(jīng)常食用的一種水果，有較高的營養(yǎng)價(jià)值。草莓是無性繁殖的作物，長期種植會(huì)使病毒積累在體內(nèi)，產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降。下圖是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育草莓脫毒苗的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。外植體→愈傷組織→胚狀體→脫毒苗→草莓植株(1)外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是______________________。培育脫毒苗時(shí)，一般選取________作為外植體，其依據(jù)是_________________________________________。植物細(xì)胞具有全能性莖尖植物生長點(diǎn)附近病毒濃度很低甚至無病毒(2)為了成功培育草莓脫毒苗，從草莓植株上取下的外植體需消毒，常用_________________________________和____________混合使用效果會(huì)更好。將脫分化獲得的愈傷組織置于_____(A.LB培養(yǎng)基B．MS培養(yǎng)基＋NAA∶6——BA＝1∶10

C．MS培養(yǎng)基＋NAA∶6——BA＝10∶1

D．MS培養(yǎng)基＋NAA∶6——BA＝1∶1)上可長成叢狀苗。

(3)研究表明，多倍體草莓產(chǎn)量高于二倍體，利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得多倍體草莓的方法有兩種：一是使用_____________(填化學(xué)試劑)處理草莓的愈傷組織，再經(jīng)培養(yǎng)獲得多倍體植株；二是利用____________(填化學(xué)試劑)誘導(dǎo)草莓體細(xì)胞原生質(zhì)體融合形成雜種細(xì)胞后，再經(jīng)組織培養(yǎng)獲得多一定濃度的次氯酸鈉(或氯化汞)75%酒精B秋水仙素聚乙二醇倍體植株，這種育種技術(shù)被稱為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是_____________________________________________，植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是_________________?！窘馕觥?1)植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能，稱為植物細(xì)胞的全能性，外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。培育脫毒苗時(shí)，一般選取莖尖作為外植體，這是因?yàn)橹参锷L點(diǎn)附近(如莖尖)病毒濃度很低甚至無病毒。(2)外植體需消毒，常用75%酒精和一定濃度的次氯酸鈉(或氯化汞)混合使用效果會(huì)更好。將愈傷組織培養(yǎng)長成叢狀苗，需細(xì)胞分裂素類大于生長素類物質(zhì)的濃度(MS培養(yǎng)基細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞壁的形成＋NAA∶6——BA＝1∶10)，以促進(jìn)芽的分化，故選B。(3)利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得多倍體草莓的方法有兩種：一是使用秋水仙素處理草莓的愈傷組織，秋水仙素會(huì)抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，再經(jīng)培養(yǎng)獲得多倍體植株；二是利用聚乙二醇誘導(dǎo)草莓體細(xì)胞原生質(zhì)體融合形成雜種細(xì)胞后，再經(jīng)組織培養(yǎng)獲得多倍體植株，這種育種技術(shù)被稱為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁，即細(xì)胞壁的形成。命題探究二多途徑的植物克隆及應(yīng)用

1．植物快速繁殖和植物脫毒(1)快速繁殖(也稱微型繁殖)(2)植物脫毒①進(jìn)行植物脫毒的原因?qū)嵸|(zhì)植物組織培養(yǎng)原理植物細(xì)胞的全能性優(yōu)點(diǎn)①能保持親本的一切優(yōu)良性狀，子代個(gè)體的遺傳物質(zhì)與親本相同②選材少，培養(yǎng)周期短，繁殖率高③不受自然生長季節(jié)的限制，便于自動(dòng)化管理，有利于進(jìn)行工廠化生產(chǎn)長期進(jìn)行無性繁殖的植物(如馬鈴薯和草莓)，它們感染的病毒很容易傳給后代。病毒在植物體內(nèi)逐年積累，從而導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。②材料的選取在植物生長點(diǎn)附近(如莖尖)的細(xì)胞代謝十分旺盛、細(xì)胞分裂速度快，很少被病毒感染，甚至無病毒。因此，利用植物的分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)，可以使新長成的植株不帶病毒，從而獲得脫毒苗，再用脫毒苗進(jìn)行繁殖，則種植的作物就不會(huì)或極少感染病毒。(3)快速繁殖與作物脫毒的比較項(xiàng)目概念(或原理)特點(diǎn)快速繁殖用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)①保持優(yōu)良品種的遺傳特性②高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖作物脫毒植物生長點(diǎn)附近的病毒極少甚至無病毒，因此，取莖尖等進(jìn)行組織培養(yǎng)形成脫毒苗①獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的脫毒植株②繁殖速度快，保持植株的遺傳特性2.人工種子(1)體細(xì)胞胚是指在組織培養(yǎng)過程中，在植物組織塊或愈傷組織上產(chǎn)生的一種結(jié)構(gòu)，它與正常受精卵發(fā)育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(2)人工胚乳中除含有體細(xì)胞胚發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還可以添加各種附加成分，如固氮細(xì)菌、防病蟲農(nóng)藥、除草劑和植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)等，這些附加成分有利于幼苗茁壯成長。(3)人工種皮的要求①能保持體細(xì)胞胚的活力，即要能透氣、透水且有利于體細(xì)胞胚萌發(fā)等。②有利于儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和萌發(fā)，選取的材料要有韌性、耐壓、對(duì)體細(xì)胞胚無毒害作用，且易被分解。(4)人工種子與天然種子的區(qū)別①人工種子是通過植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的，屬于無性繁殖，可保持親本的優(yōu)良性狀。②天然種子是通過有性生殖產(chǎn)生的，可表現(xiàn)出雙親的遺傳性狀。3．植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)(1)植物細(xì)胞培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)是將組織培養(yǎng)過程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中，經(jīng)機(jī)械作用分散成單個(gè)細(xì)胞制備成細(xì)胞懸浮液，通過繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而獲得大量細(xì)胞群體的一種技術(shù)。植物細(xì)胞培養(yǎng)是在植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

(2)植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)目的獲得植物體獲得細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基過程實(shí)例各種轉(zhuǎn)基因植物、脫毒苗人參皂苷的生產(chǎn)4.突變體和細(xì)胞產(chǎn)物獲取過程的比較(1)突變體的獲取過程(2)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)過程例2植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，回答下列問題。(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)是植物快速繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有__________________________________________(答出2點(diǎn))。(2)通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成體細(xì)胞胚，再經(jīng)過人工能保持植物原有的遺傳特性；繁殖速度快種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)。這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長，人工種皮要具備透氣性，目的是______________________________。人工胚乳能夠?yàn)轶w細(xì)胞胚生長提供所需物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、_____________和______等幾類物質(zhì)。(3)用脫病毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫病毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是_________________________________________________(用流程圖表示)。有利于體細(xì)胞胚進(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖莖尖【解析】(1)植物快速繁殖是指用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種快速繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有保持優(yōu)良品種的遺傳特性；高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。(2)人工種子的體細(xì)胞胚在進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)，需要從外界環(huán)境吸收O2，并將產(chǎn)生的CO2釋放到外界環(huán)境中，因此人工種皮具備透氣性可有利于體細(xì)胞胚進(jìn)行呼吸作用，以保持體細(xì)胞胚的活力。人工胚乳的作用是為體細(xì)胞胚的發(fā)育提供營養(yǎng)，因此應(yīng)含有植物激素、礦質(zhì)元素、糖等物質(zhì)。(3)植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少甚至無病毒，因此為了獲得脫病毒苗，可以選取植物的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)將含有目的基因的植物細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整即時(shí)鞏固紅豆杉因其次生代謝產(chǎn)物紫杉醇的顯著治癌效果而備受關(guān)注。為了獲得紫杉醇，可以先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在生物反應(yīng)器中懸浮培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問題。(1)以該植物的幼莖、樹皮、針葉作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是________________________________________________________________________。研究發(fā)現(xiàn)用幼嫩莖段比成年老枝更易產(chǎn)生愈傷組織，且時(shí)間早，誘導(dǎo)率高，原因是幼嫩莖段細(xì)胞分化程度較______。

幼莖、樹皮、針葉的細(xì)胞都具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株低(2)與從紅豆杉樹皮中直接提取相比，通過莖段組培獲得的愈傷組織細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________。(3)二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)____________________處理，會(huì)產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(4)不同有機(jī)溶劑及其組合作為浸提溶劑對(duì)紫杉醇的得率的影響如下圖所示。

可以在生物反應(yīng)器中大規(guī)模培養(yǎng)細(xì)胞，并且通過控制培養(yǎng)條件使培養(yǎng)細(xì)胞合成大量的紫杉醇秋水仙素(或低溫)注：1.甲醇；2.乙醇；3.丙酮；4.二氯甲烷；5.乙酸乙酯；6.甲醇、乙醇；7.甲醇、丙酮；8.甲醇、二氯甲烷；9.甲醇、乙酸乙酯；10.乙醇、丙酮；11.乙醇、二氯甲烷；12.乙醇、乙酸乙酯；13.丙酮、二氯甲烷；14.丙酮、乙酸乙酯；15.二氯甲烷、乙酸乙酯。從溶劑單獨(dú)和混合提取效果的角度分析，可得出的結(jié)論有：?jiǎn)我蝗軇┳鳛樘崛∽仙即嫉慕崛軇r(shí)，________的提取效果最佳；溶劑混合浸提時(shí)，____________________作為浸提溶劑提取紫杉醇效果最好?！窘馕觥?1)植物的幼莖、樹皮、針葉作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是植物細(xì)胞具有全能性。研究發(fā)現(xiàn)用甲醇乙醇、二氯甲烷幼嫩莖段比成年老枝更易產(chǎn)生愈傷組織，且時(shí)間早，誘導(dǎo)率高，原因是幼嫩莖段細(xì)胞分化程度較低，全能性高。(2)與從紅豆杉樹皮中直接提取相比，通過莖段組培獲得的愈傷組織細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇的優(yōu)點(diǎn)是可以在生物反應(yīng)器中大量培養(yǎng)植物細(xì)胞，并且通過控制條件使培養(yǎng)細(xì)胞合成大量的紫杉醇。(3)二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)秋水仙素(或低溫)處理，會(huì)產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(4)由柱形圖分析可知，單一溶劑作為提取紫杉醇的浸提溶劑時(shí)，甲醇的提取效果最佳；溶劑混合浸提時(shí)，乙醇、二氯甲烷作為浸提溶劑提取紫杉醇的效果最好。課標(biāo)要點(diǎn)二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)主干梳理1．獲得原生質(zhì)體的具體方法處理目的用________________溶液處理細(xì)胞(在0.5～0.6mol/L的甘露醇溶液下或一定濃度的蔗糖溶液下)使細(xì)胞處于微弱的____________狀態(tài)，

這樣有利于完整的原生質(zhì)體的釋放，防止原生質(zhì)體被破壞用____________________混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞消化除去____________，獲得球形的原生質(zhì)體較高滲透壓質(zhì)壁分離纖維素酶和果膠酶細(xì)胞壁2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：將兩個(gè)來自不同種植物的體細(xì)胞融合成________________，并把雜種細(xì)胞培育成_______________的技術(shù)。(2)原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的__________，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的___________。(3)過程一個(gè)雜種細(xì)胞新的植物體流動(dòng)性全能性原生質(zhì)體細(xì)胞壁愈傷組織①用_________法獲得原生質(zhì)體。②通過一定的技術(shù)手段如__________、離心、振蕩、__________等誘導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)原生質(zhì)體的融合。③一個(gè)融合體系中的細(xì)胞并非均為____________，兩個(gè)不同親本的原生質(zhì)體混合后經(jīng)誘導(dǎo)融合，實(shí)際上得到的是各種原生質(zhì)體的混合物，包括_______________________________、不同種細(xì)胞融合的原生質(zhì)體。(4)意義：______________________________________。酶解電刺激聚乙二醇雜種細(xì)胞未融合的、同種細(xì)胞融合的克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得新品種◆自我診斷◆判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．再生出細(xì)胞壁是植物體細(xì)胞原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。(

)2．在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(

)3．用纖維素酶和果膠酶酶解獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性。(

)√××◆精準(zhǔn)答題◆黑腐病是困擾花椰菜種植的一大問題，研究人員希望通過植物體細(xì)胞雜交的方式，讓花椰菜獲得黑芥的黑腐病抗性基因。請(qǐng)回答下列問題。(1)研究者通過圖1的過程，獲得再生植株。①對(duì)花椰菜、黑芥組織進(jìn)行消毒的目的是__________________。②圖中(a)處應(yīng)填寫____________，細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是避免雜菌污染原生質(zhì)體_________________。③從融合細(xì)胞獲得再生植株使用的技術(shù)是____________________，其原理是____________________，獲得再生植株的過程中需要用到多種不同的培養(yǎng)基，其成分的主要區(qū)別是_______________________。(2)獲得再生植株后，研究者利用各種手段進(jìn)行篩選和鑒定。①為了對(duì)再生植株進(jìn)行初步鑒定，研究者利用流式細(xì)胞儀測(cè)定植株細(xì)胞中的DNA含量，已知待測(cè)的細(xì)胞有黑芥植株細(xì)胞、花椰菜植株細(xì)胞、雜種植株細(xì)胞三類，圖2中表示雜種植株細(xì)胞的峰有_________。再生出細(xì)胞壁植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物細(xì)胞的全能性植物激素的比例不同d和e②研究者提取再生植株細(xì)胞的DNA，用特定引物進(jìn)行PCR后電泳，進(jìn)行進(jìn)一步鑒定，結(jié)果如圖3。X1、X2、X3是不同植株的鑒定結(jié)果，其中確定是雜種植株的有__________。X1中包含全部來自花椰菜的特征性片段，但僅包含部分來自黑芥的特征性片段，其原因是_____________________________。③篩選出雜種植株之后，需要鑒定其黑腐病抗性相對(duì)于原花椰菜植株是否提升，方法是_________________________________________________________________。X1和X2來自黑芥的染色體隨機(jī)丟失

將雜種植株和原花椰菜栽培在含有黑腐病菌的環(huán)境中，比較兩者的抗性【解析】(1)①植物組織培養(yǎng)過程中應(yīng)注意無菌操作，因此對(duì)花椰菜、黑芥組織進(jìn)行消毒的目的是避免雜菌污染。②分析流程圖可知，在用PEG誘導(dǎo)融合之前，應(yīng)首先去除植物細(xì)胞壁以制備原生質(zhì)體，故(a)處應(yīng)填寫原生質(zhì)體。植物細(xì)胞(原生質(zhì)體)融合成功的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁。③從融合細(xì)胞獲得再生植株使用的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。獲得再生植株的過程中需要用到多種不同的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中植物激素的比例可決定細(xì)胞分化的方向，故其成分的主要區(qū)別是植物激素的比例不同。(2)①已知待測(cè)的細(xì)胞有黑芥植株細(xì)胞、花椰菜植株細(xì)胞、雜種植株細(xì)胞三類，根據(jù)流式細(xì)胞儀測(cè)定結(jié)果可知峰值a、b和c多集中在50、75左右，可能代表未融合的兩種細(xì)胞，而d和e是125左右，可能代表雜種細(xì)胞，而f是150，是75的兩倍，可能是某一種細(xì)胞的兩個(gè)細(xì)胞融合在一起，不屬于雜種細(xì)胞。②根據(jù)圖譜分析，X1和X2個(gè)體含有黑芥和花椰菜兩種類型的DNA，說明是雜種細(xì)胞，而X3個(gè)體只有花椰菜中的DNA，說明不是雜種細(xì)胞。X1中包含全部來自花椰菜的特征性片段，但僅包含部分來自黑芥的特征性片段，其原因是在細(xì)胞融合過程中來自黑芥的染色體隨機(jī)丟失。③篩選出雜種植株之后，需要鑒定其黑腐病抗性相對(duì)于原花椰菜植株是否提升，方法是將雜種植株和原花椰菜栽培在含有黑腐病菌的環(huán)境中，比較兩者的抗性。命題探究命題探究一原生質(zhì)體的獲得及培養(yǎng)技術(shù)分析

1．材料分析注意點(diǎn)(1)從自然界獲得的材料，應(yīng)先進(jìn)行消毒處理。所用的酶溶液用G6玻璃砂漏斗過濾滅菌。將材料放入0.5～0.6mol·L－1的甘露醇溶液環(huán)境中，用纖維素酶和果膠酶處理，前者的目的是使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài)，以利于完整的原生質(zhì)體的釋放，后者的主要目的是消化除去細(xì)胞壁，獲得球形的原生質(zhì)體。(2)愈傷組織和懸浮細(xì)胞與葉材料相比，處理時(shí)常用的酶活性強(qiáng)且濃度大；要獲得產(chǎn)量高，質(zhì)量好，且易分裂的原生質(zhì)體，選擇合適的基因型材料最關(guān)鍵；愈傷組織或細(xì)胞懸浮培養(yǎng)物，一般需繼代培養(yǎng)多次后，才能用于獲得原生質(zhì)體；為避免消毒劑對(duì)材料的損傷，可選擇滅菌培養(yǎng)后的材料；在較高滲透壓下，酶液中細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，有利于酶消化細(xì)胞壁。2．原生質(zhì)體活性的鑒定方法：觀察是否有胞質(zhì)環(huán)流；染色法；以氧的攝入為指標(biāo)，表示呼吸強(qiáng)度。3．影響原生質(zhì)體分離的數(shù)量和質(zhì)量的因素：材料的種類和生理狀態(tài)；酶的種類、酶解時(shí)間和溫度；酶液的濃度；分離與純化的方法等。4．原生質(zhì)體培養(yǎng)時(shí)的培養(yǎng)基滲透壓應(yīng)低于原生質(zhì)體分離時(shí)的滲透壓，原生質(zhì)體培養(yǎng)時(shí)，其再生出細(xì)胞壁是其能進(jìn)行有絲分裂的前提。例1植物體細(xì)胞雜交需要分離出有活力的原生質(zhì)體，研究者通過實(shí)驗(yàn)研究了酶解時(shí)間對(duì)原生質(zhì)體產(chǎn)量和活力的影響，結(jié)果如下。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)注：原生質(zhì)體活力＝(有活力的原生質(zhì)體數(shù)/原生質(zhì)體總數(shù))×100%。A．利用纖維素酶和果膠酶去壁后可分離得到原生質(zhì)體B．隨酶解時(shí)間延長兩種原生質(zhì)體產(chǎn)量均先增加后減少C．適宜兩植物細(xì)胞的最佳酶解時(shí)間分別為10h和12hD．原生質(zhì)體活力可通過質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證D【解析】細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，利用纖維素酶和果膠酶去壁后可分離得到原生質(zhì)體，A正確；據(jù)題圖分析，隨酶解時(shí)間延長兩種原生質(zhì)體產(chǎn)量均先增加后減少，B正確；據(jù)題圖分析，清水紫花苜蓿和里奧百脈根的最佳酶解時(shí)間分別為10h和12h，C正確；原生質(zhì)體已經(jīng)去除細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原，D錯(cuò)誤。即時(shí)鞏固[2024·富陽中學(xué)模擬]科研人員為探究誘導(dǎo)酵母原生質(zhì)體攝取蠶豆葉綠體的適宜條件，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①提取蠶豆葉綠體：過濾蠶豆新鮮葉片研磨液，對(duì)濾液進(jìn)行________后獲得葉綠體，加入2mL0.35mol·L－1氯化鈉溶液，制成懸浮液。②制備酵母原生質(zhì)體：在適宜條件下用2%的蝸牛酶處理酵母菌，獲得酵母原生質(zhì)體。③誘導(dǎo)酵母原生質(zhì)體攝取蠶豆葉綠體：將酵