【课件】2023届高三生物二轮复习课件植物细胞工程专题复习.pptx

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1、植物细胞工程专题复习植物细胞工程专题复习三叶青的快速繁殖和药用成分的获取【资料1】三叶青为蔓生藤本植物，对生长环境要求非常苛刻，在自然条件下生长缓慢，浙江是野生三叶青的主要生长地之一。三叶青以根入药，具有清热解毒，消肿止痛，化痰散结的功效，除此之外，三叶青也具有良好的抗癌作用，被称为“植物抗生素”。近年生态环境的破坏和过度采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀，难以满足药用市场的需求。任务一：画一画提出实现三叶青植株快速繁殖的多条思路。（消毒的）外植体丛状苗愈伤组织体细胞胚芽、根生根再生植株间接形态发生直接形态发生思考：三叶青的哪些部位可以作为外植体？【资料2】科研人员在三叶青的克隆过程中发现选择

2、不同的外植体，克隆的成功率并不相同。选择带腋芽的茎段克隆获得再生苗的概率最高，而选择叶片作为外植体的出愈率最低（出愈率：长出愈伤组织的外植体占接种的外植体总数的比例）。问题1：用带腋芽的茎段进行克隆属于哪条组培途径？从遗传变异的角度分析，这条途径的显著优势是什么？问题2：组培中出现出愈率低的现象，可能的原因有哪些？问题3：三叶青组培的器官诱导过程中，往往先发芽培养后生根培养，为什么？直接形态发生途径相较于间接形态发生途径，直接形态发生途径的变异率低先产生顶芽，顶芽可以产生生长素促进生根，这样组织培养容易成功；有了芽和叶之后通过光合作用又可以产生有机物，能够减少培养基中碳源的供应。#独立思考#外

3、植体的选择不合适（基因型、部位、生理状态等）；培养基（营养物质、植物生长调节剂等）不合适；培养条件（光照、温度等）不合适【资料3】据记载，三叶青的生物学特性喜凉爽气候，适合在温度25左右生长，冬季气温降至10时生长停滞。任务二：小组讨论从遗传学角度，利用植物组培，提出三叶青冬季生长停滞问题的解决方案。问题5：为了确保用于融合的原生质体的活性，需要对获得的三叶青的原生质体的活性进行检测，检测的方法有哪些？染色法、形态观察法、胞质环流法等问题4：实验中用酶解法得到的三叶青的原生质体数量和活性不高，可能的影响因素有哪些？三叶青的基因型、所选外植体的种类；愈伤组织继代次数太多；酶的种类、组合、酶解的时

4、间、渗透压稳定剂的种类和浓度；实验条件（PH、黑暗、温度、培养基营养）#思考#1.原生质体的获得和培养科研中常用 法获得原生质体，酶解前需用较高渗透压溶液处理，目的是 。获得 形的原生质体后，需立即除去 ，再在适当的培养基上应用适当的方法使原生质体 后分裂产生细胞团，将细胞团转入渗透压 （填“升高”或“降低”）的 （填“固体”或“液体”）培养基以产生愈伤组织，之后诱导愈伤组织分化成植株。2.原生质体融合酶解结束后，融合亲本原生质体必须等量配合，目的是 。如果两亲本原生质体密度相差较大，应用 方法强迫它们密集，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是

5、。酶解使细胞处于微弱的质壁分离状态，这样有利于完整的原生质体的释放，防止原生质体被破坏球酶液再生细胞壁降低增加异源融合的机会增加异源融合的机会离心终止原生质体融合#思维发散#固体任务三：三叶青以根入药，整株栽培，效率低下且经济效益不高。【资料四】现有研究表明，利用三叶青毛状根作为生物反应器可生产三叶青药用活性成分。发根农杆菌Ri质粒可以侵染整体植株或某一器官、组织、细胞，甚至原生质体，被感染部位或附近产生毛状根对此,你有什么解决办法？方法一：植物细胞培养方法二：基因工程获得通过生物反应器毛状根获得方法一：方法二：方法三：外植体愈伤组织脱分化提取、检测代谢产物细胞悬浮培养与继代纤维素酶和果胶酶液

6、体培养基中悬浮震荡培养提取三叶青的相关目的基因导入微生物中生产药用分成这节课你收获了什么？三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求苛刻，三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。（1 1）为保护三叶青的）为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理利用态工程原理利用 技术，实现了三叶青的林下种植。技术，实现了三叶青的林下种植。（2 2）依据基因工程原理，利用发根农

7、杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片）依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上virvir系列基因表达形系列基因表达形成成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的转移的DNADNA片段（片段（T-DNAT-DNA）。）。T-DNAT-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNAT-DNA上上rolrol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞

8、持续不断地分裂形成裂形成 ，再分化形成毛状根。，再分化形成毛状根。（3 3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养，培养基中添加抗生素的主要目的是培养基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛状根转入液体。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的 和温度，调和温度，调节培养基成分中的节培养基成分中的 ，获得大量毛，获得大量毛状根状根,用于提取药用成分。用于提取药用成分。遗传遗传间种间种DNADNA聚合酶聚合酶愈伤组织愈伤组织继代继代杀灭发根农杆菌杀

9、灭发根农杆菌转速转速营养元素以及生长调节剂的种类和浓度营养元素以及生长调节剂的种类和浓度海南粗榧是一种濒危植物，其产生的三尖杉碱对急性及慢性粒细胞白血病海南粗榧是一种濒危植物，其产生的三尖杉碱对急性及慢性粒细胞白血病和恶性淋巴病有较好的疗效。请回答有关问题和恶性淋巴病有较好的疗效。请回答有关问题:(1 1)三尖杉碱属于三尖杉碱属于 代谢产物，可以通过二段法进行细胞悬浮培养，代谢产物，可以通过二段法进行细胞悬浮培养，即细胞系先在生长培养基中培养一段时间以累积细胞量，再转入生产培养即细胞系先在生长培养基中培养一段时间以累积细胞量，再转入生产培养生产。生产培养基中可加入茉莉酸甲酯和水杨酸，推测其目的

10、是生产。生产培养基中可加入茉莉酸甲酯和水杨酸，推测其目的是 ，从而实现工业化生产。从而实现工业化生产。可采用可采用 方法提取三尖杉碱。方法提取三尖杉碱。（2 2）海南粗榧细胞在培养过程中往往会发生）海南粗榧细胞在培养过程中往往会发生 ，可利用这一特性筛，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时在培养基中加入选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时在培养基中加入 ，并将，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用 培养建立的细胞系用培养建立的细胞系用于筛选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。于筛选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。（3 3）用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中）用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子的情况。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方止而得不到可育种子的情况。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是法是 。次生促使细胞大量合成三尖杉碱变异变异高浓度致病真菌高浓度致病真菌花粉分离花粉分离胚的离体培养胚的离体培养#练一练#真空发酵、萃取发酵、吸附发酵