山东省临清四所高中骨干教师联合制作生物 选修三专题二2.1.1《植物细胞工程的基本技术》导学案

学校：临清二中  学科：生物  编写人：于振玲  审稿人：贾俊忠

   

专题2  细胞工程

2.1．1《植物细胞工程的基本技术》学案

一、学习目标

1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2、尝试进行植物组织培养。

学习重点

1、植物组织培养的原理和过程

2、植物体细胞杂交的原则

学习难点

植物组织培养的实验

二、学习过程

(一)、细胞工程

1．概念：应用          和          的原理和方法，通过          或         上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的          或获得          的一门综合科学技术。

2．分类：根据操作对象不同，可分为               、               。

（二）、植物细胞的全能性

1、植物细胞的基本结构包括         、         、          、        。

2、植物细胞主要的增殖方式是              ，细胞分化是指                       ，________________________________________________________________________________________________________________________________________

原因是             _____________________                 。

3、全能性是指                                                      ，表现为全能性的原因是                                              。

4．在理论上，生物的任何一个细胞都            ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现           ，-而是分化成各种                 。

5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有           地表达出各种          ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同                 。

（三）、植物组织培养技术

1．原理：植物细胞具有           ，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成                  的潜能。

2．过程

  离体植物的                _       组织幼根和芽或胚状体 完整植株。

3．细胞脱分化：已         的细胞经过诱导后，失去其特有的               而转变成未分化细胞的过程。

4．植物组织培养：在        和                的条件下，将        的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生            、丛芽，最终形成完整植株。

（四）、胡萝卜的组织培养

1、实验原理

    生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有         ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成             。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成              。

2、实验步骤

①．将             用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手        。

②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后，立即用        清洗2～3次，再用                 处理30min后，立即用无菌水清洗2～3                             (    ) 次。

③．用       的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在       瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm厚的横切片，再选取有         的部位，切取1 cm。左右的小块。

④．将                接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。

⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在            恒温避光条件下培养。4d后，检查培养材料的污染情况；14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意

定期观察和记录愈伤组织的生长情况。

⑥．培养一段时间后，将生长良好的              转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出          。然后将试管苗移栽到大田，培养成             。

3、注意事项

⑴．外植体的选择与制备

    ①选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。一般来讲，烟草、胡萝卜，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。

    ②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因形成层细胞易脱分化。

 ⑵．植物组织培养注意的要点

   ①培养基包括所有操作工具都应进行消毒和灭菌，谨防杂菌污染。

   ②需在无菌条件下操作。

   ③接种，继代培养的转移都应在接种箱内进行。

⑶．对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在由高度分化的组织形成愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化形成试管苗的再生的过程中一定要有光照。诱导形成愈伤组织阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。由愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗的过程中需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。

（五）、植物体细胞杂交技术

1．概念：不同种植物的                ，在一定条件下融合成                  ，并把杂种细胞培育成新的               的技术。

2．过程

 离体的细胞不同细胞原生质体原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。

3．植物体细胞杂交步骤：

  (1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。

  (2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。

  (3)用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。如图