第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二生物选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单项）

第1节　植物细胞工程 第1课时　植物细胞工程的基本技术 [学习目标]　1.运用模型与建模、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。　2.依据实验步骤，制订实验方案，完成菊花的组织培养操作。 知识点一　植物组织培养技术 1．细胞工程的概念 原理和方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 操作水平 细胞、细胞器或组织水平 目的 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 分类 植物细胞工程和动物细胞工程 2.细胞工程的理论基础——细胞的全能性 (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，即细胞具有全能性。 (2)在生物体内细胞没有表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 3．植物组织培养技术 (1)概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，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。 (2)理论基础：植物细胞的全能性。 (3)基本过程 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 ②愈伤组织：脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。 ③再分化：愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。 (4)菊花的组织培养 学生用书↓第28页 [深度思考] 1．(教材P35图2-1)观察植物组织培养流程图，将①～④的序号填写在图中A～D所指的空格处。①诱导生根　②接种外植体　③诱导愈伤组织　④诱导生芽 提示：A．②　B．③　C．④　D．① 2．基于对植物组织培养过程的认识，判断有关表述的正误 (1)高度分化的细胞，只有发育成一个完整的生物个体，才能体现出细胞的全能性。(×) (2)植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。(√) (3)植物激素中的生长素和赤霉素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。(×) (4)无论脱分化还是再分化，过程中均需提供光照。(×) 探究点　分析植物组织培养过程，提高理解能力 观察菊花的组织培养流程图，探究以下问题： (1)选用菊花的外植体时，一般选用带有形成层细胞的组织块，其原因是什么？ 提示：形成层细胞分裂旺盛、全能性高，容易诱导形成愈伤组织，其他部分如叶、花全能性低，不易培养成小植株。 (2)菊花组织培养过程中，诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基，其成分中是否应含有蔗糖等有机物？为什么？ 提示：含有。因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物，需要依赖环境中的有机物才能生存。 (3)菊花组织培养中，前后三次用到的培养基其功能分别是什么？ 提示：第一次：诱导外植体脱分化形成愈伤组织；第二次：诱导愈伤组织生芽；第三次：诱导愈伤组织生根。 (4)为什么说从繁殖方式上看，植物组织培养的繁殖方式是无性繁殖？ 提示：植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生，所以是无性繁殖。 归纳总结 1．植物激素在植物组织培养中的作用 (1)生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 (2)按照不同的顺序使用生长素和细胞分裂素，会得到不同的实验结果。 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化 先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂又分化 同时使用 分化频率提高 (3)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/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 促进愈伤组织的形成 学生用书↓第29页 2．植物组织培养过程中应注意的问题 (1)接种时注意外植体的方向，应将外植体的形态学下端插入培养基，不能倒插。 (2)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，再进行生根培养。如果顺序颠倒，先诱导生根，就不好诱导生芽了。 (3)菊花的组织培养中，愈伤组织的形成一般不需要光照，而在后续的培养过程中，需要一定量的光照。 (4)试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长，出瓶后一定要注意保温、保湿。 (5)试管苗的光合作用能力弱，在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗，以促进幼苗向自养苗转化。 (2023·宣城期末)如图表示生物兴趣小组以幼嫩的菊花茎段为材料，利用植物组织培养技术繁殖菊花过程中出现的不同结果。有关分析错误的是(　　) A．甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同 B．乙组细胞的全能性高于甲组和丙组细胞 C．甲组经脱分化得到乙组，乙组经再分化得到丙组 D．不同结果的出现与植物激素的浓度和比例有关 C　[植物组织培养是无性生殖过程，因此甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同，A正确；乙组细胞为脱分化后的愈伤组织，甲组和丙组细胞均属于再