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2.1.1植物细胞工程的基本技术(第1课时)学案



学习目标:1.简述植物组织培养技术的原理和过程。

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重点:植物组织培养技术的原理和过程。

难点:植物组织培养的实验。

一、基础回扣   细胞的全能性与细胞分化

1.细胞的全能性:具有某种生物      遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成       的潜能。

2.细胞在生物体内没有表现全能性的原因:在生物体内细胞不表现全能性,而是     为不同的组织、器官,其原因在于                                             

3.细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在                   功能上发生稳定性差异的过程。

二、学习过程

(一)细胞的全能性

阅读P33—34页,合作探究

1:为什么植物的一个花瓣,甚至一粒花粉就可以培育出完整的植株呢?

 

2:理论上每种植物的活细胞都具有全能性,原因是什么?

 

3:配子(卵和精子)中染色体数比正常体细胞减少了一半,配子是否还有全能性?为什么?

 

4:为什么体内细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官?

 

5:植物细胞表现出全能性的必要条件是什么?

 

6:植物所有细胞表现出全能性的难易程度一样吗?

细胞全能性大小的比较

(1)体细胞全能性与细胞分化程度:分化程度低的   分化程度高的。

(2)体细胞全能性与细胞分裂能力:分裂能力强的   分裂能力弱的。

(3)不同类型细胞的全能性:      受精卵    生殖细胞   体细胞。

(4)不同生物细胞的全能性:      植物细胞   动物细胞。

7:实现细胞全能性的基本过程是怎样的?(P33页)

 

活学活用一:

1.分析实例是否体现了细胞的全能性并给出原因。

(1)植物花药离体培养获得植株。

(2)利用植物细胞培养技术生产紫草素。

(3)紫色糯性玉米种子培育成植株。

2.判断正误

(1)植物体的细胞发育成完整个体才体现了全能性(  )

(2)高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性(  )

(3)植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同(  )

(4)随着细胞的生长,细胞的全能性越来越强(  )

()植物细胞工程的发展历程  (学生阅读P32页)

1.1902年德国哈伯兰特提出细胞全能性理论;

2.1937年美国        培养出了烟草植株;

3.1958年美国        证明植物细胞全能性;

4.1965       由烟草的单细胞得到再生植株;

5.1970        单个细胞培养可育的新植株,进一步验证了细胞的全能性;

6.20世纪70年代以植物细胞克隆为代表的植物细胞工程诞生。

合作探究8科学家从提出预言到预言被证实,用了50多年的时间,在这期间你认为科学家主要摸索与探究的问题是什么?

(三)植物组织培养技术

观看组织培养视频,思考讨论:

9: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?

 

10:为什么切取胡萝卜根的形成层,其他部分也能培养成小植株吗?

 

11:植物组织培养中的脱分化阶段,培养的组织细胞是自养型还是异养型?为什么?

 

12:为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养?为什么愈伤组织再分化需要光照?

 

13资料MS培养基只是个基础培养基,在实际进行组培时还需要根据培养要求等加入相关的激素。下面是胡萝卜细胞培养中添加的激素:

(1)诱导胡萝卜愈伤组织

在MS培养基中加入质量分数为0.5mg/L的6-苄氨基嘌呤(细胞分裂素的一种即6-BA)和质量分数为0.5mg/L的奈乙酸(生长素的一种即NAA)

(2)诱导胡萝卜丛芽

在MS培养基中加入质量分数为2mg/L的KT(激动素,能促进细胞分裂的激素)和质量分数为0.2mg/L的NAA。

(3)诱导胡萝卜生根

在1/2MS培养基中加入质量分数为0.1mg/L的NAA。

   根据上面的资料,你认为激素在植物组织培养中起什么作用?

 

 

14:植物组织培养具体应该如何操作?请根据课本P3435的实验过程,概括出植物组织培养技术的流程简图,并与其他同学交流。

 

15:总结植物组织培养的条件:

 

 

 

活学活用二:

3.判断正误

(1)胡萝卜的组织培养只能选择韧皮部部分,其他部分如茎、叶则不能用于组织培养(  )

(2)同一植物的不同体细胞经植物组织培养产生的植株基因不同(  )

(3)生物体内的细胞分化和植物组织培养过程中的再分化的实质是一样的,都是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果(  )

4.下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,相关叙述中正确的是(  )


A.②和③阶段会发生减数分裂

B.①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素

C.①阶段有细胞增殖但无细胞分化

D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体

(四)植物组织培养的概念 ()

 

三、板书设计          2.1.1 植物细胞工程的基本技术

一、植物细胞的全能性

        1.概念

        2.细胞全能性的程度

        3.脱分化与再分化

二、植物细胞工程的发展历程

三、植物组织培养技术

       1.理论基础:

       2.操作对象(前提条件):

3.培养条件:

4.流程简图:     

四、植物组织培养的概念

 

四、课堂达标检测

1.如图为植物组织培养过程,有关说法不正确的是(  )

AB试管中细胞全能性最高

BD试管中培育出的个体都是纯合子

CAB的过程不需要光照

DAD的细胞分裂都是有丝分裂

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,下列哪一项条件一般是不需要的(  )

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.下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后,在一定的条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题:

(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物,激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。

(2)此过程依据的原理是__

AB阶段主要进行的分裂方式是__

B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞__等。

(3)此过程要无菌操作,主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照,原因是____

(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因________的结果。