内容正文:
第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
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第1课时 植物细胞工程的基本技术
学习目标
1.采用模型与建模、归纳与概括的方法掌握植物组织培养和植物体细胞杂交的流程。(科学思维)
2.依据实验步骤,制订实验方案,合作交流,完成菊花的组织培养的操作,并如实记录实验数据,得出实验结论。(科学探究)
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自主预习·悟新知
合作探究·提素养
深化拓展·育技能
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一、细胞工程
项目 内容
原理、方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学等
操作水平 ①____________________水平
目的 获得特定的②________________________________
细胞器、细胞或组织
细胞、组织、器官、个体或其产品
自主预习·悟新知
LONGCHENG NO.1 MIDDLE SCHOOL
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二、细胞的全能性
1.概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生③____________或分化成其他各种细胞的潜能。
2.在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出全能性的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会④______________。
完整生物体
选择性地表达
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三、植物组织培养技术
1.原理:植物细胞一般具有⑤________。
2.过程:外植体 <m></m> 形成⑥__________ <m></m> 幼根和芽 <m></m> 完整植株。
(1)脱分化:在一定的⑦____________等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的⑧____________,转变成⑨________的细胞,进而形成⑩__________的过程。
(2)愈伤组织:脱分化产生的⑪__________________团块。
(3)再分化:愈伤组织重新分化成⑫________等器官的过程。
3.前提:离体的植物器官、组织或细胞。
4.条件:人工配制的培养基、适宜的培养条件。
全能性
愈伤组织
激素和营养
结构和功能
未分化
愈伤组织
不定形的薄壁组织
芽、根
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四、植物体细胞杂交技术
1.原理:细胞膜的流动性和植物细胞一般具有全能性。
2.酶:纤维素酶和果胶酶。
3.诱导方法
(1)物理法:电融合法、离心法等。
(2)化学法:聚乙二醇 <m></m> 融合法和高 <m></m> —高 <m></m> 融合法等。
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4.过程
<m></m>
(1)过程A表示去除⑬________。
(2)过程B表示诱导⑭__________的融合。
(3)过程C表示杂种细胞再生出⑮________。
(4)过程D和 <m></m> 分别表示⑯________和⑰________。
5.意义:在打破⑱__________,实现⑲__________育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
细胞壁
原生质体
细胞壁
脱分化
再分化
生殖隔离
远缘杂交
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任务 探究植物细胞工程的基本技术
活动1 探究植物组织培养的原理和基本过程
无论是绚丽多姿的花草,还是碧绿参天的大树,大多是通过播种或扦插实现繁殖的。其实在一定的条件下,利用它们的一片叶子、一片花瓣,甚至一粒花粉,同样可以繁殖出新的植株。植物组织培养的基本过程为:
<m></m>
合作探究·提素养
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1.①、②、A分别表示哪些过程或结构?
提示 ①过程表示脱分化,A是愈伤组织,②过程表示再分化。
2.离体培养的植物器官、组织或细胞通常被称为什么?
提示 外植体。
3.在植物组织培养过程中,启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素是什么?
提示 生长素和细胞分裂素。
4.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性,为什么植物细胞具有全能性?
提示 植物细胞具有全能性的原因:一般来说,生物体的细胞中都含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部遗传信息。
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5.在生物体内,细胞并不表现出全能性,而是分化为不同的组织、器官,其原因是什么?
提示 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达。
6.在植物组织培养的过程中,为什么要进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作?
提示 因为培养物一旦受到微生物的污染,这些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质,并且产生大量对外植体有害的物质,导致外植体死亡。
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认知生成
生长素和细胞分裂素的比例影响植物细胞的发育方向
生长素与细胞分裂素 作用效果
比值高时 促进根的分化,抑制芽的形成
比值低时 促进芽的分化,抑制根的形成
比值适中时 促进愈伤组织的形成
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例1 [2022·绍兴期中]