2.1 植物细胞工程的基本技术的导学案-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

一植物细胞工程的基本技术的学案 【学习目标】 (一)学习目标 1.闸明植物组织培养是诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。 2概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞融合成杂种细胞，培育新植物体的技术。 【学习重难点】 (一)学习重难点 1、教学重点 (1)植物组织培养的原理和过程 (2)植物体细胞杂交技术的原理 2、教学难点 (1)植物组织培养的实验 【预习新知】 (一)植物组织培养技术 1.细胞工程：是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过 或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一 门综合性的生物工程 2.细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生 的潜能。 3.植物组织培养：是指将 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 的技术。 4.植物组织培养的流程：接种 ，诱导 ，诱导 ,诱导 ,移 植成活五个过程。 5.菊花的组织培养 (1)实验原理 ①植物细胞一般具有 a.在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过 转变成 的细胞，进而形成 b.愈伤组织能重新分化成 等器官，该过程称为 ②植物激素中 和 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。将愈伤 组织接种到含有特定激素的培养基上，就可以诱导其再分化成 ,长出芽和根，进而发 育成完整的植株。 (2)实验步骤 ①外植体的消毒：将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）用 消毒30s,然后立即用 清洗2一3次；再用 溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。 ②外植体的分割：用 将外植体切成0.5一1cm长的小段。 ③接种：在酒精灯火焰旁，将外植体的 插入诱导愈伤组织的培养基中。 ④培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于 ℃的培养箱中培养。 ⑤转移培养：培养15~20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导 的培养基上。长 出芽后，再将其转接到诱导 的培养基上，进一步诱导形成 ⑥移栽。 答案： 1.细胞器、细胞 2.完整生物体或分化成其他各种细胞 3.离体完整植株 4.外植体愈伤组织生芽生根 5.(1)①全能性a.脱分化未分化愈伤组织b.芽、根再分化②生长素细胞分裂 素胚状体(2①酒精无菌水次氯酸钠②解剖刀③13一1/2④18℃~22℃⑤生 芽生根试管苗 【易错提示】 （一)易错提示 植物体细胞杂交过程中的注意事项 (1)植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖浓度溶液且浓度略大于植物细胞质浓度。不仅为 原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态 (2)体细胞融合后培养基主要有五种培养基类型(AB/AABB/AB),其中融合细胞类型有三 种(AABB/AB),而真正符合要求的是AB,因此要对融合细胞进行筛选 (3)从生殖类型上看，植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合，属于无性生殖，变 异类型是染色体数目的变异，形成的是异源多倍体，由于含有两个亲本的遗传物质，因此理论 上应具有两个亲本的遗传形状 (1)植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖且浓度略大于植物细胞质浓度，不仅为原生质体提 供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。 (2)体细胞融合后培养基中共有5种细胞类型(A、B、AA、BB、AB),其中融合细胞类型有3 种(AA、BB、AB),而真正符合要求的是AB,因此要对融合细胞进行筛选（注明：不考虑三个 或三个以上细胞的融合)。 【深化探究】 (一)深化探究 【任务一】植物细胞的全能性 1.细胞具有全能性的原因 一般生物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全套遗传物质，都具有发育成为完整生物体或 分化成其他各种细胞的潜能。 2.细胞全能性大小的比较 (1)植物细胞>动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）。 (2)受精卵>生殖细胞（精子、卵细胞）>体细胞。 (3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的，细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的，幼嫩的细 胞>衰老的细胞。 3.植物细胞表现全能性的条件 (1)离体状态。 (2)营养物质：种类齐全、比例合适。 (3)植物激素：生长素、细胞分裂素。 (4)外界条件：适宜的温度、pH和光照（愈伤组织的形成和生长需要避光培养，分化培养需照光） 等。 (5)无菌操作。 【合作探究】 与体细胞相比，生殖细胞如花粉的遗传物质减少了一半，为什么生殖细胞仍具有全能性？ 【任务二】 植物组织培养 1,植物组织培养的过程 离体的植物器官、组织、 一定的营养、激素 愈伤 细胞（外植体) 脱分化 组织 调整激素比例 试管苗卜胚状体或丛芽 再分化 (1)外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。 (2)脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能，转变成未分