山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 植物细胞工程技术学案 新人教版选修3.doc

山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 植物细胞工程技术学案 新人教版选修3‎ 学习指导 即时感悟 一、 学习目标 ‎1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。‎ ‎2、尝试进行植物组织培养。‎ 二、 学习重难点：‎ 学习重点 ‎1、植物组织培养的原理和过程 ‎2、植物体细胞杂交的原则 学习难点 ‎ 植物组织培养的实验 ‎【自主预习】‎ ‎(一)、细胞工程 ‎1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。‎ ‎2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。‎ ‎（二）、植物细胞的全能性 ‎1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。‎ ‎2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，_______________________________________________________________。‎ 原因是 。 ‎ ‎3、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。‎ ‎4．在理论上，生物的任何一个细胞都 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。‎ ‎5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同 。‎ ‎（三）、植物组织培养技术 ‎1．原理：植物细胞具有 ，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。‎ ‎2.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。‎ ‎3．植物组织培养：在 和 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 、丛芽，最终形成完整植株。‎ ‎（四）、胡萝卜的组织培养 5‎ ‎1、实验原理 ‎ 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。‎ ‎2、实验步骤 ‎①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。‎ ‎②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min后，立即用无菌水清洗( ) 次。‎ ‎③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成‎1 cm厚的横切片，再选取有 的部位，切取‎1 cm。左右的小块。‎ ‎④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ‎ ‎⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d后，检查培养材料的污染情况；14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。‎ ‎⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。‎ ‎3、注意事项 ‎⑴．外植体的选择与制备 ‎ ①选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。一般来讲，烟草、胡萝卜，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。‎ ‎ ②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因形成层细胞易脱分化。‎ ‎ ⑵．植物组织培养注意的要点 ‎ ①培养基包括所有操作工具都应进行消毒和灭菌，谨防杂菌污染。‎ ‎ ②需在无菌条件下操作。‎ ‎ ③接种，继代培养的转移都应在接种箱内进行。‎ ‎⑶‎ 5‎ ‎．对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在由高度分化的组织形成愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化形成试管苗的再生的过程中一定要有光照。诱导形成愈伤组织阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。由愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗的过程中需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。‎ ‎（五）、植物体细胞杂交技术 ‎1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。‎ ‎2．植物体细胞杂交步骤：‎ ‎ (1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。‎ ‎ (2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。‎ 疑惑点 疑惑内容 三、同学们，通过自主预习，还有哪些疑惑呢？‎ ‎【合作探究】‎ 探究一：‎ ‎1、整理总结植物组织培养的过程（用流程图表示）。‎ ‎2、理解区分脱分化、再分化、愈伤组织。‎ 探究二：‎ ‎1、整理总结植物体细胞杂交的过程步骤。‎ ‎2、植物体细胞杂交的原理是什么？结果能形成几种类型的细胞，哪种是人们所需要的？‎ 5‎ 反思总结 ‎[当堂达标]‎ l、有关全能性的叙述，不正确的是 ‎ ‎ A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 ‎ B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达 ‎ C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 ‎ D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性 ‎2、植物体细胞融合完成的标志是 （ )‎ ‎ A．产生新的细胞壁 B．细胞膜发生融合 ‎ C．细胞质发生融合 D．细胞核发生融合 ‎3、下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：‎ ‎ ‎ ‎（1）步骤①是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。‎ ‎（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。‎ ‎（3）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④相当于 ，步骤⑤相当于 。‎ ‎（4）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 　 。‎ ‎（5）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？ ‎ 理由是 　　 　 　 　　 　 　 　　 　 　。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 　 　‎ ‎ 。‎ ‎（7）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？‎ 5‎ ‎ ‎ 5‎