2.1植物细胞工程的基本技术课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第1课时 第2章 细胞工程 植物细胞工程的基本技术 人教版选择性必修3 1 1.能概述植物组织培养的原理和过程 2.能概述植物体细胞杂交的原理和过程 学习活动 学习总结 学习目标 1.植物组织培养 指将离体的植物器官、组织或细胞(称为外植体)等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。 回顾已有知识进行分析讨论以下问题: 1.什么是细胞的全能性? 2.体细胞具有全能性的根本原因是什么? 3.在生物的生长发育过程中,为什么不是所有的细胞都表现出全能性? 学习目标 学习总结 学习活动 2024/1/16 2.细胞具有全能性 (1)概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 (2)原因:一般来说,生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传信息。 (3)细胞全能性的比较 ①受精卵>生殖细胞(卵细胞>精子)>体细胞; ②植物细胞>动物细胞;③幼嫩的细胞>衰老的细胞; ④分化程度低的细胞>分化程度高的细胞; ⑤分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞。 学习目标 学习总结 学习活动 概述植物组织培养的原理和过程 任务:阅读教材P35”菊花的组织培养”,结合下图中植物组织的变化,写出植物组织培养的基本过程 目标 一 学习目标 学习总结 学习活动 外植体:愈伤组织:脱分化: 再分化: 1.植物组织培养的基本过程: 【提示】 离体培养的植物器官、组织或细胞 不定形的薄壁组织团块,即高度液泡化的呈无定形状态未分化的薄壁细胞。 让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下,再分化出幼根和芽,进而形成完整的小植株的过程。 学习目标 学习总结 学习活动 1.为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作? 【思考与讨论】 【提示】避免杂菌与培养物竞争营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。 2.在植物组织培养的过程中,如何控制光照条件 【提示】脱分化过程中一般不需要光照,但是再分化过程中需要给予适当时间和强度的光照。 学习目标 学习总结 学习活动 3.诱导形成愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基在成分上的主要区别是什么?若想探究生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响,则应如何设计对照实验? 【提示】(1)诱导形成愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基在成分上的主要区别是所用的激素类似物的种类和浓度不同。(2)设计实验:①空白对照:不加任何激素;②实验组1:生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1;③实验组2:生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于1;④实验组3:生长素用量与细胞分裂素用量的比值小于1 学习目标 学习总结 学习活动 2024/1/16 【知识生成】 (1)由愈伤组织进行细胞分化时,一般要先诱导其生芽,然后诱导其生根,可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。(2)生长素和细胞分裂素用量的比例影响植物细胞的发育方向。 生长素用量/细胞分裂素用量 结果 比值高 有利于根的分化,抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化,抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 学习目标 学习总结 学习活动 任务:阅读教材P36-38页,思考以下问题,了解植物体细胞杂交的基本过程。 能概述植物体细胞杂交的原理和过程 目标 二 1.为什么要去除细胞壁?2.用什么方法可以温和地去除细胞壁而不伤害原生质体?3.诱导原生质体融合的方法有哪些?4.如何将杂种细胞培养成杂种植株? 学习目标 学习总结 学习活动 【思考与讨论】 1.从结果上看杂种植株在遗传上有何特点?从杂种植株的染色体组成上看属于何种变异? 【提示】遗传物质来自两个亲本,具有双亲的遗传性状。染色体数目增加,属于染色体数目变异。 2.从新品种培育的角度分析,植物体细胞杂交技术最大的优点是什么? 【提示】克服了不同种植物远缘杂交的障碍,使不同种植物杂交成为可能。 学习目标 学习总结 学习活动 3.科学家采用体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植物,但这种植物并没有地上结番茄,地下长马铃薯。你如何解释这一现象? 【提示】基因之间、基因与基因产物之间、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,两种生物的基因结合到一个细胞中之后,不能按照原来的顺序表达了。 学习目标 学习总结 学习活动 【归纳总结】 植物体细胞杂交的过程 步骤 图解 方法 原生质体的获得 酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁,得到原生质体 杂种细胞的形成 通过一定的技术手段(物理法包括离心法、电融合法等;化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等)进行人工诱导,实现原生质体的融合 杂种植株的产生 对杂种细胞,用植物组织培养的方法进行培育 学习目标 学习总结 学习活