高中生物第二节植物的克隆课堂导航浙科版.pdf

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯高中生物第二节植物的克隆课堂导航浙科版植物克隆技术的基础是植物组织培养，植物组织培养是将离体的植物细胞、组织、器官通过诱导产生愈伤组织并最终发育成完整的植株的过程。一、植物细胞全能性和组织培养方法1．植物组织培养程序(1)配制含有适当营养物质和植物生长调节剂的含0.7%～1%琼脂的培养基，倒在灭菌试管中凝固成半固体。该步骤主要是为植物组织培养创造适宜的条件，原因如下：①培养的细胞不能进行光合作用，只能从培养基中获得必需的营养物质。②生长调节剂有利于诱导细胞的分化。③半固体培养基有利于固定生

2、长的植物体。(2)从消毒的根、茎或叶上切取一些小的组织块。消毒的作用有以下几点：植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物组织细胞，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、根、芽，最终形成完整的植株。①避免细菌与组织块争夺营养物质。②防止细菌产生的有毒物质影响组织块的发育。③获得无病毒的植株。(3)将组织块放在固体培养基上进行培养，获得愈伤组织。①脱分化：已经分化定型的细胞，经过诱导成为重新恢复了分裂能力(即分生状态)细胞的过程。②愈伤组织：分化的细胞经过脱分化形成的相对分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织。(4)以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导

3、愈伤组织，由愈伤组织发育成胚状体，进脱分化再分化而形成新植株。其过程如下：离体的植物组织细胞――→愈伤组织――→根、芽―→植物体2．植物细胞全能性的体现1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯全能性高低的比较：受精卵(最高)＞卵细胞(精子)＞体细胞；植物体细胞＞动物体细胞；胚胎干细胞＞其他干细胞＞体细胞。(1)植物细胞全能性的含义：植物细胞具有发育成完整个体的潜能。即使高度成熟和分化的细胞，都保持分生状态的能力，都具有遗传上的全能性。(2)全能性的基础：每个体细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体的全部基因

4、。(3)全能性程度：不同种类的植物或同种植物不同基因型个体之间遗传性的差异，细胞全能性的表达程度大不相同。(4)全能性降低的因素①由于染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生；②激素平衡被打破或细胞对外源生长物质的敏感性发生改变；③缺乏成胚性的细胞系。(5)植物细胞表达全能性的步骤：成熟细胞→愈伤组织→出根出芽→完整植株。(6)克隆成功的注意事项①深入探讨特定植物细胞全能性的表达条件；②在植物克隆实验研究中，尽量选择性状优良、细胞全能性表达充分的基因型。3．细胞培养和器官培养(1)细胞培养有如下几种技术：①组织培养：诱发产生愈伤组织，用于研究植物的生长发育、分化和遗传变异；进行无性繁殖；

5、制取代谢产物。②悬浮细胞培养：在愈伤组织的基础上发展起来的一种培养技术，适合于进行产业化大规模细胞培养。③原生质体培养：脱壁后的植物细胞叫原生质体。特点：一是比较容易摄取外来的遗传物质，如DNA；二是便于进行细胞融合；三是与完整细胞一样具有全能性。④单倍体培养：通过花药或花粉培养可获得单倍体，经人为将染色体加倍后可得到完全纯合的个体。(2)器官培养愈伤组织是未分化的细胞，而器官的形成是细胞分化的结果。影响器官分化和形成的主要因素是植物激素的含量配比。适量的激动素与细胞分裂素配比有利于芽的分化，适当的吲哚乙酸与减除其他激素有利于诱导生根。(3)细胞培养和器官培养的意义2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯①可以进行植物体外受精及受精卵的植物胚胎发育过程研究。②可以进行植物生长发育有关的重要基因或影响因素的研究。③可以方便地通过实验手段培育植物新品种。4．原生质体培养与植物细胞工程原生质体培养的植株保持了母本的性状。(1)原生质体培养用纤维素酶和果胶酶处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，将细胞壁去除，得到球形的原生质体，通过原生质体培养获得再生植株的过程。(2)植物细胞工程在原生质体培养的基础上，通过原生质体融合(体细胞杂交)和基因工程结合的一种技术。操作过程：(1)外源基因导入受体细胞―→转基因细胞培

7、养原生质体培养成特定植株(2)细胞融合(原生质体融合)―→重组细胞图解如下：植物体细胞杂交：原理：膜的流动性和细胞的全能性；3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯意义：克服不同种生物有性杂交障碍，打破物种之间的生殖隔离。马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、地下结马铃薯，主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗