植物细胞工程技术1.doc

导学案 植物细胞工程第一课时【学习目标】1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。2.列举植物细胞工程的实际应用。3.尝试进行植物组织培养。【重难点】1、描述植物组织培养的原理和过程。2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。【问题驱动】什么是细胞工程？植物细胞工程的技术有哪些？如何进行植物组织培养、植物细胞杂交技术？动物细胞工程的技术有哪些？应用又如何呢？【自主学习】一、 细胞工程概念：是指应用 生物学和 生物学的原理和方法，通过 水平或 水平的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象不同，细胞工程可分为 和 。一、 细胞分化：概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 、 和 上发生 的过程。细胞分化的特点：具有 、 、 特点。细胞分化的时期：整个生命历程，（幼年、成年、老年） 达最大限度细胞分化的机理：细胞分化是不同细胞中 导致。二、细胞的全能性概念：是具有某种生物 的任何一个细胞，都具有 的潜能。每个生物细胞都具有 的特点。 细胞具有全能性的原因： ，但在发育过程中并不会表现出全能性，其原因是：植物体细胞内的 不同细胞全能性逐渐比较 （填或）受精卵 卵细胞 体细胞 未分化或分化程度低的细胞 分化程度高的体细胞 植物细胞 动物细胞（细胞核和少数干细胞）；增殖细胞 不增殖的细胞 随着细胞分化程度不断提高，细胞的全能性逐渐 。二、 植物组织培养1、植物组织培养概念：在 和人工控制的条件下，将 的植物器官、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 组织、丛芽，最终形成完整植株。2、原理： 3、细胞脱分化：已的细胞，经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。4.愈伤组织：在植物中，一些分化的细胞，经过 诱导，可以脱分化为 的薄壁细胞，进而形成植物的 。5.细胞再分化：将处于脱分化状态的俞伤组织，移植到合适的培养基上，再重新分化，此过程称为 。4、植物组织培养的培养基组成： （植物所必需的大量元素及微量元素）、 （氨基酸、蔗糖）和 （起凝固支持作用）、 （包括生长素，细胞分裂素）5、植物组织培养过程：高度 的组织 脱分化 组织 再分化 幼根和芽 完整植株。三、植物体细胞杂交技术1概念：是将不同种植物 ，在一定条件下融合成 细胞，并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。2.原理： 和 3. 过程 ： 细胞 不同细胞原生质体 原生质体 细胞 杂种植株。注意点：去细胞壁所用的物质： ；诱导剂： ；融合完成的标志： ；包括两个过程： 和 4.植物体细胞杂交技术的优点是可以 ，未解决的问题是 【合作探究】1、植物细胞全能性在什么条件下能够体现？2、影响细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？对细胞脱分化、再分化二者进行比较？名称过程形成体特点培养基中植物激素（生长素与细胞分裂素）光脱分化再分化营养生长生殖生长发育成完整的植物体由根/茎/叶/花/果实/种子组成自身产生各种激素需光3.阅读P34实验“胡萝卜的组织培养”，完成P35 讨论的相关问题。在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？切取胡萝卜块时强调要含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。其他部分，是否也能培养成小植株？根据胡萝卜的组织培养实验概括植物组织培养技术的流程简图4. 植物体细胞杂交技术中，怎样诱导原生质体间融合？5.植物组织培养技术和植物细胞杂交技术二者比较？【拓展提升】1.植物组织培养和动物细胞培养的比较项目原理培养基酶结果培养目的植 物固体培养基细胞全能性固体蔗糖植物激素纤维素酶或果胶酶培养成植株快速繁殖培养无病毒植株动 物液体培养基细胞增殖液体、葡萄糖动物血清胰蛋白酶培养成细胞株细胞系获得细胞产品、细胞2.植物细胞培养是在植物组织培养 技术的基础上发展起来的。但与组织培养不同的是，细胞培养目的不是使细胞形成组织乃至更多的植物体，而是通过大规模的细胞培养以获得人类所需的细胞次级代谢产物。植物细胞在代谢过程中，能够产生一些有机化合物，如人参皂苷、奎宁、除虫菊酯、茉莉花油、番茄素、紫杉醇等，它们可以用作药物、杀虫剂、香料、色素等。可以通过大规模培养植物细胞，从中提取这些物质。目前，利用植物细胞培养技术生产植物产品已成为工业化生产植物产品的一条有效途径。【反馈训练】1植物组织培养是指（ ）A离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B愈伤组织培育成植株C离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体D愈伤组织形成高度液泡化组织2在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素3植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ ）A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内4（2005，上海）将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （ ）A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素C、离体状态 D、导入指定基因5植物体细胞杂交的目的中错误的是 （ ）A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合6下列属于组织培养的是 （ ）A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株7不能人工诱导原生质体融合的方法是 （ ）A.振动 B.电刺激 C.PEG试剂 D重压8. 植物组织培养过程的顺序是（ ）离体的植物器官、组织或细胞 根、芽 愈伤组织 脱分化 再分化 植物体A BC D9（多选）下图为植物组织培养过程示意图，则下列叙述正确的是 （ ）A植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性B 过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段C将经脱分化培养成时，再植上人造种皮即可获得人工种子D 的再分化过程中，诱导生根的激素为细胞分裂素和生长素10.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答：脱分化再分化表示 ，它能被培养成的根本原因是 。表示 ，它的细胞特点是 、若想制造人工种子，应选择（写编号） 。若是花药，则是 ，这项技术可用在 上。 11下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答： 步骤是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是 。在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤相当于 ，步骤相当于 。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？提示1、（1）离体的植物器官、组织或细胞 植物的全能性（2）愈伤组织 低 高（3）（4）单倍体植株 秋水仙素 纯合 单倍体育种（5）绿色 含有与叶绿体形成相关的基因（6）2、（1）去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体酶