1、课题 专题二 细胞工程第一节 植物细胞工程 【学习要求】 简述植物的组织培养 说出细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用 尝试进行植物组织培养,体验植物组织培养技术 简述植物体细胞杂交技术 列举植物细胞工程的实际应用预习案【还用说明及学法指导】自主学习与要点讲解:1.阅读课本第31-43页,独立完成基础知识梳理,用时20-25分钟;2.不会的或有疑问的地方用双色笔标出,留到课堂上解决;3.正课结束后及时整理导学案,进行纠错反思。.教材助读:基础知识梳理一、细胞工程的含义及分类:1、含义: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的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物
2、质或获得细胞产品的一门综合性科学技术。(1)原理和方法: 。(2)操作水平: 水平或 水平(3)目的:改变细胞内的 或 。2、种类:根据操作对象分: 细胞工程和 细胞工程植物细胞工程包括:植物组织培养、植物体细胞杂交。动物细胞工程包括:动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、单克隆抗体技术二、细胞的全能性与细胞分化1、细胞的全能性是指 。2、细胞全能性的原因(物质基础)生物体的每个细胞都含有 遗传信息,都有发育成为 所必需的 。从理论上说,一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。3、细胞全能性大小比较(1)植物细胞 动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)(2)受精卵 生殖细
3、胞(配子、精子、卵细胞) 体细胞(3)体细胞:分化程度低的 分化程度高的细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱的幼嫩的细胞 衰老的细胞4、细胞全能性的应用植物的组织培养,动物的核移植(即克隆)。三、植物组织培养技术植物组织培养的过程可归纳为: 四、胡萝卜的组织培养(一)方法步骤:取材:消毒后选取根的形成层部位,切取1cm3左右的小块,因为该部位容易诱导形成 。接种:将组织块接种到 培养基上诱导出愈伤组织培养:在2326恒温、避光条件培养一段时间,再将愈伤组织转接到 培养基上。移栽:将试管苗移栽到大田,培养成正常植株。(二)概念:在 和 条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配置的 上,给予
4、 的条件,诱导其产生 、 ,最终形成完整植株。五、植物体细胞杂交:1、概念:将 的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。甲种植物体细胞乙种植物体细胞、 酶、 酶去掉细胞壁 质、 法 法诱导融合后的原生质体再生出细胞壁 脱分化 ( )小植株杂种植株2、过程:(1)去掉细胞壁的方法:纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。(酶解法)(2)诱导原生质体融合的方法:物理法( 、 、 )、化学法(用 做诱导剂诱导)(3)原理: 、 。(4)基础: .(5)细胞融合的标志:产生新的 。(6)植物体细胞杂交完成的标志:获得 。(7)意义:克服 的障碍。(8)成果:烟草海岛烟草、胡萝
5、卜羊角芹、白菜甘蓝、番茄马铃薯(9)杂种植株具备的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。六、植物细胞工程的实际应用1、开辟植物繁殖的新途径:(1) 植物微型繁殖;植物的微型繁殖技术指 ,举例 (2) 培养无毒植株;获得脱病毒的植株的方法 。(3) 制作人工种子。神奇的人工种子指 。2、改良作物:(1) 单倍体育种:(2) 突变体的利用。3、细胞产物的工厂化生产:生产人参皂甙干粉、生产紫杉醇等。4、优点:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大杂交亲本范围,培养新品种。探究案1、 为什么植物体细胞杂交成功的标志是砸中细胞壁再生出细胞壁?2、 人工种子和自然种子的区别是什么?
6、训练案1 以下关于细胞全能性的描述错误的是( )A利用海岛烟草韧皮部细胞培育出植株体现了细胞的全能性 B受精卵的全能性最高C水稻种子培育出植物表现了细胞的全能性 D只有在离体的条件下细胞的全能性才能得以体现2 在生物体的所有细胞中,分化程度最低的是( )A卵细胞 B植物花粉 C体细胞 D受精卵3 韧皮部细胞是高度分化的植物细胞,用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是( )A该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的 B该愈伤组织的细胞没有全能性C该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构4 植物组织培养过程中的脱分化是指( )A植物
7、体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程D取植物的枝芽培育成一株新植物的过程5 有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法,不正确的是( )A已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程B已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞,进而形成植物的愈伤组织的过程C离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程D离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导6 愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的结构分别是( )A薄壁细胞、外植体 B厚壁细胞、胚状体 C薄壁细胞、胚状
8、体 D厚壁细胞、外植体7 植物体细胞杂交的过程是( )A用酶解法去掉植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体的过程B以人工诱导方法使两个不同植物的原生质体融合的过程C用植物组织培养法培养融合的原生质体,得到杂种植株的过程D通过以上三项来完成8 植物体细胞杂交技术的结果是( )A产生杂种植株 B产生杂种细胞 C原生质体融合 D形成愈伤组织9 下列有关植物体细胞杂交的叙述,正确的是( )A植物体细胞杂交的过程实际是细胞核融合的过程B两种体细胞的杂交相当于有性杂交C能够让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状D克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍10 下列属于组织培养的是:A.花粉培养成单倍体植株
9、 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11在细胞工程原生质体融合育种技术中,其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去,通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中,细胞将:A.皱缩 B.胀破 C.呈球形 D.保持原状12 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,下列哪一项条件是不需要的A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素拓展延伸1 下图是植物细胞杂交过程示意图,请据图完成下 列问题:(1)图中过程是,目前最常用的方法是。(2)过程的发生,必须进行,其方法有法和法。(3)融合后的原生质体会再生出细胞壁,新的细胞壁的产生与细胞内的(细胞器)有关。(4)过程分别是和的过程,在该过程中,细胞分裂的主要方式是。2下图是植物组织培养的简略表示。据此回答:(1)表示,它能被培养成为的根本原因是。(2)表示,它与相比分化程度,全能性。(3)若想制作人工种子,应该选用(填编号)。(4)若是花药,则是,继续对其使用处理可获得正常植株,该过程称为。(5)若是胡萝卜根尖细胞,则培养成的的叶片的颜色是,这说明根尖细胞。(6)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草素,培养将进行到(填编号)。