人教版选修3专题2课题1时植物细胞工程的基本技术

1、会计学1人教版选修人教版选修3专题专题2课题课题1时植物细胞工程时植物细胞工程的基本技术的基本技术？克隆羊的全过程白面羊乳腺细胞的细胞核黑面羊卵细胞的细胞质融合新的细胞黑面代孕母羊白面羊的克隆羊体外培养 一段时间细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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。一、细胞工程： 1、概念：细胞工程植物细胞工程动物细胞工程1、植物组织培养的原理 细胞的全能性一、植物组织培养技术（一）植物组织培养的过程及原理2、材料 胡萝卜根、经过灭菌的培养基等3、方法步骤4、讨论实验 胡萝卜的组织培养 P34

2、（1）、在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和试验人员的无菌操作？防止培养基上被杂菌污染，抑制培养物的生长，甚至导致其死亡。（2）、在本实验中，切取胡萝卜块强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其它部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？ 可以，只是诱导愈伤组织比较困难。花粉细胞也可经过组织培养形成完整植株，但此植株为单倍体。脱分化 脱分化 再分化再分化 （3）根据上面的实验过程，概括出植物 组织培养技术的流程简图。如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药遮光一定的光照在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成

3、愈伤组织 培养条件芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照问题1、植物细胞在什么情况下可以表现出全能性？ 植物细胞表现出全能性的条件： 离体培养 一定的营养条件 一定的植物激素 其他的外界条件问题：3、决定植物脱分化、再分化的关键 因素是什么？u植物激素的种类和比例2、离体的器官、组织或细胞，如果不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？u不能，因为细胞已经分化，失去了分裂能力。不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织问题：（二）植物组织培养的概念P36 ：就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织，丛芽，最终形成完整的植

4、株。1.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 、外植体植物细胞全能性 愈伤组织 细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态 （3）若是花药，则是 ，这项技术可用在 上。 单倍体植株 单倍体育种 请同学们讨论如何实现？ 概念P37 ： 优势（与有性杂交方法比较）： 克服远缘杂交不亲和的障碍，具有两物种的优良性状。将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。二、植物体细胞杂交技术(1)(1)(2)(3)(4)植物体细胞杂交马铃薯细胞番茄细胞马铃薯原生质体番茄原生质体正在融合的原生质

5、体杂种细胞再生出细胞壁愈伤组织再生出小植株(5)(6)(1)诱导融合植物体细胞完成融合的标志脱分化再分化为什么“番茄马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，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，马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。（三）植物体细胞杂交技术的应用三、总结植物体细胞杂交育种将两种不同的植物细胞去除细胞壁，并使二者融合成为杂种细胞，再经组织培养得到杂种植株。细胞的全能性 、生物膜

6、的流动性克服远缘杂交不亲和的障碍白菜甘蓝杂种植株2.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 。细胞壁 原生质体 酶解法 聚乙二醇 诱导原生质体融合 植物组织培养 脱分化 再分化 植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术所属所属范畴范畴原理原理步骤步骤意义意义联系联系无性繁殖细胞全能性脱分化再分化保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益杂交技术应用了植物组织培养克服不同种生物远缘杂交不亲和的

7、障碍去除细胞壁融合形成杂种细胞组织培养生物膜流动性细胞全能性染色体变异、基因重组四、植物组织培养与体细胞杂交技术的比较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？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育 不能 克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。细胞的脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构

8、和功能而转变成未分化细胞的过程。脱分化的实质和结果分别是什么？实质是恢复细胞的全能性。结果是形成愈伤组织。细胞分化有丝分裂 受精卵小肠上皮细胞血红细胞神经细胞细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。愈伤组织的特点：排列疏松、无规则、高度液泡化、具有很强分生能力的薄壁细胞团 细胞的全能性生物体的细胞具有发展成完整生物体的潜能，细胞的这种特性叫细胞的全能性。具有全能性的原因：全套遗传物质全部基因不同细胞的全能性差异：植物细胞 动物细胞受精卵（全能性） 生殖细胞 体细胞分化程度低的细胞全能性高生长素用量/细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低

9、时，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。激素用量的比例影响实验结果：总结植物组织培养的条件：无菌条件营养物质（水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等）植物激素（如细胞分裂素、生长素等）一定的外界条件（适宜的温度和pH等）1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？细胞壁2有没有一种温和的去壁方法呢？酶解法（纤维素酶、果胶酶等）利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合原生质体融合的方法：物理法：离心、振动、电激等化学法：聚乙二醇（PEG） 为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？细胞膜的流动性3种、筛选融合细胞比较内容比较内容脱分化脱分化再分化再分化过程过程外植体外植体愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织幼苗幼苗形成体形成体特点特点排列疏松、高度液泡化排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞的薄壁细胞有根、芽有根、芽需要需要条件条件生长素生长素/ /细胞分裂素细胞分裂素的比例适中的比例适中不需光不需光生长素生长素/ /细胞分裂细胞分裂素的比例高或低诱素的比例高或低诱导生芽或生根导生芽或生根光照光照？1.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