高中生物选修三专题二2.1植物细胞工程

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人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术(共40张PPT)PPT幻灯片

人教版高中生物选修三专题2细胞工程  2.1.1植物细胞工程的基本技术(共40张PPT)PPT幻灯片

植物细胞的融合
合 完
植物组织培养
植物细胞A
方法?
成 的
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B

融合 志 杂 愈 杂
的原
人 工 诱
生质 体AB
再 生 出



细脱

分 化
AB
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
促进融 胞 合的方 壁
法?
2、植物体细胞杂交技术分析
①、去壁的常用方法:
酶解法(纤维素酶、 果胶酶等)
一、植物组织培养技术
4、相关概念: (5)愈伤组织:一些分化的细胞,经过植物 激素诱导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细 胞组织。
细胞特点:细胞排列疏松无规则,高度液泡化 的薄壁细胞。
(6)外植体:在植物组织培养过程中,从植 物体上被分离下来的,接种在培养基上供培养 用的原生质体、细胞、组织、器官等 5、植物组织培养的意义: 植物繁殖的新途径等 作用。
➢影响脱分化和再分化的因素:
植物激素
生长素 细胞分裂素 适中 有利于愈伤组织的形成
生长素 细胞分裂素 较高 有利于生根
生长素 细胞分裂素 较低
有利于芽的产生
小结:植物组织培养的过程
(离体的,已分化组 织或细胞)
特点?
外植体

①适宜温度、光照、 pH和无菌环境。
件? ②无机物、有机物
脱分化
和植物激素(生长
一、植物组织培养技术
4、相关概念: (2)脱分化(又称去分化):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。
脱分化的实质和结果分别是什么? 实质是恢复细胞的全能性过程。

植物细胞工程

植物细胞工程

三、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
请思考:
1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融
合,遇到的第一个障碍是什么?
去细胞壁
2.有没有一种温和的去壁方法呢?
酶解法
三、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
1、过程: 植物细胞的融合
马 铃 薯 细 胞 原 生 质 体 融 合 植物组织培养
去 壁
再 标志:成功融合 生 出 细 再 胞 脱 分 壁 分 化 化 杂 种 细 胞 愈 伤 组 织 杂 种 植 株
3、右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答:
去掉细胞壁分离出有 1)步骤①是________________ 活力的原生质体 ________________ 酶解法 最常用的方法是_________。 2)步骤②一般常用的化学试剂是 聚乙二醇(PEG) ________ 诱导原生质体融合 目的是_____________。 3)在利用杂种细胞培育成为杂种 植株的过程中,运用的技术手段 植物组织培养 是___________ ,其中步骤④相 脱分化 再分化 当于_____,步骤⑤相当于_____。
4、生物体细胞分化原因
基因选择性表达的结果
一、细胞的全能性: 5、条件:
(1)离体状态 (2)完全营养物质、激素
(3)其他外界条件
怎样才能由一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作?
二、植物组织培养技术(重点 理解 ):
植物组织培养
实验 胡萝卜的组织培养技术
原理:
植物根、茎、叶一般都具有全能性,在一定的营 养和激素等条件下,可以 脱分化 形成 愈伤组织 , 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 完整气

高中生物选修三提分教程:专题2 2.1 第2课时 植物细胞工程的实际应用 课时精练 Word版含解析

高中生物选修三提分教程:专题2 2.1 第2课时 植物细胞工程的实际应用 课时精练 Word版含解析

[基础对点]知识点一植物繁殖的新途径1.通过植物组织培养技术繁育农作物,其优点不包括()A.加快繁育速度B.保持亲本优良性状C.培育出无病毒植株D.改变植物的基因型[答案] D[解析]植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性,并通过作物脱毒提高作物产量,改善作物品质,A、B、C不符合题意,D符合题意。

2.马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。

获得无毒幼苗的最佳方法是()A.选择优良品种进行杂交B.选择远缘植物体细胞杂交C.利用芽体进行组织培养D.人工诱导基因突变[答案] C[解析]进行植物脱毒苗培育时,常采用茎尖或根尖作为外植体,原因是茎尖或根尖病毒极少甚至无病毒,因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养,再生的植株就可能不带病毒,C正确。

3. 下面为人工种子图示,下列与其培育过程有关的叙述中,错误的是()A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得B.胚状体是由愈伤组织分化而成,离体体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的[答案] D[解析]人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段,再经过人工薄膜包装得到的,A正确;离体体细胞经脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成胚状体,发育成完整植株,表现全能性,B正确;由于植物组织培养属于无性繁殖,因此同一批次生产的人工种子基因型相同,C正确;胚状体已具有根、芽的分化,但仍具有分裂能力,D错误。

知识点二作物新品种的培育4.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是()A.培养的细胞一直处于不断分裂的分生状态B.培养基营养丰富,易于植物生长C.纺锤丝的形成容易受抑制D.DNA复制容易受抑制[答案] A[解析]在植物组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断分裂的分生状态,容易受培养条件和外界压力的影响而产生突变,A正确。

人教版高中生物选修3《2.1植物细胞工程》(80张ppt) (共80张PPT)

人教版高中生物选修3《2.1植物细胞工程》(80张ppt) (共80张PPT)

原生质体A
原生质体B
去掉细胞壁
人 工 诱 导
融合 的原 生质 体AB
再 生 壁
杂种 细胞 AB
脱 分 化
愈 伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
植物细胞B
融合完成的标志
请思考:
• 1.你认为两个来自不同植物的体细胞完 成融合,遇到的第一个障碍是什么? • 2.有没有一种温和的去壁方法呢? 酶解法 • 3.为什么两个原生质体能发生融合,这 与细胞膜的什么特性有关? 流动性 • 4.如何将杂种细胞培育成杂种植株?

•2、在植物细胞工程中,当原生质体 融合成一个细胞后,需要诱导产生细 胞壁,参与这一过程的细胞器( B ) •A、叶绿体、高尔基体 •B、线粒体、高尔基体 •C、叶绿体、线粒体 •D、线粒体、内质网
3.基因型为AaBb的水稻(24条染色体)的花 药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件 下培养形成试管苗。 ⑴愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不 规则的细胞团愈伤组织形成中,必须从培养 基中获得 水、无机盐和小分子有机物等营养 物质。 ⑵要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有 细胞分裂素 生长素 两类激素。 和________
蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体
3.单倍体育种的过程:
亲本 花药离 植株 体培养 单倍体植株 染色体 秋水仙 花药
加倍 素处理
4.单倍体育种的原理: 染色体(数目)变异
纯合子植株
5.优点
后代都是纯合子,能稳定遗传
明显缩短育种年限,加速育种进程
(二)突变体的利用
人工种皮的有效成分?
离体的植物器官、组织或细胞 脱分化
愈伤组织
再分化

人教版高二生物选修三课件:2.1.1植物细胞工程的基本技术

人教版高二生物选修三课件:2.1.1植物细胞工程的基本技术

课后作业
据下图回答问题:
(1)过程①②是用________________处理细胞的 细胞壁,后经③过程诱导原生质体融合,实 际融合的过程中原生质体可能会形成____种 细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。④是 ______________的过程,与此过程密切相关的 细胞器主要_____________。
条染色体,将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育 (假设能成功),得到的后代应含_____________条染 色体,还必须用_______________来处理幼苗,才能 得到可育的“番茄—马铃薯”植株,此时体细胞 中含有_____ 条染色体 (4)若番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,则杂种植 株为______倍体。
基因在特定的时间和空间条 件下 选择性 表达的结果
5、植物细胞表现出全能性的条件:
离体 一定的营养物质、植物激素 适宜的温度、光照、pH、
无菌等外界条件

A、脱 分化
(排列疏松而无规则,
高度液泡化的呈无定 形状态的薄壁细胞)
愈伤
组织
植物激素: 细胞分裂素、生长素
三:植物体细胞杂交
1.概念 将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种 细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术
2、这个过程中涉及的原理是?
细胞膜的流动性 植物细胞的全能性
三:植物体细胞杂交
1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合, 5遇.到如的何第将一杂个种细 障胞 碍培 是育 什成么杂?种植株?
8.下列属于组织培养的是:( ) A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精一的定卵要发脱育离成母植体株
9.植物细胞表现出全能性的必要条件是( ) A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

(完整word版)高中生物选修三专题二细胞工程知识点

(完整word版)高中生物选修三专题二细胞工程知识点

专题二细胞工程(一)植物细胞工程概念:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、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,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。

1.理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。

(2)过程:(3)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

(4)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术(1)概念:将不同植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,培育成新的植物体的技术。

细胞融合的生物学原理:细胞膜的流动性。

(2)过程:(3)诱导融合的方法:①物理法:离心、振动、电刺激等。

②化学法:一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。

③融合成功的标志:杂种细胞再生出细胞壁。

(4)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。

杂种植株特征:具备两种植物的遗传特征。

原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。

(5)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

4.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。

(二)动物细胞工程1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

高中生物人教版选修三同步导学:2.1.1 植物细胞工程的基本技术(理解+掌握+应用)

高中生物人教版选修三同步导学:2.1.1 植物细胞工程的基本技术(理解+掌握+应用)

2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术1.细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。

2.理论上每个活细胞都具有全能性。

3.细胞全能性的大小依次是:受精卵>生殖细胞>体细胞。

4.植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。

5.植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。

6.人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。

植物细胞的全能性[自读教材·夯基础]1.细胞工程的概念2.细胞的全能性(1)含义:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

(2)影响全能性表达的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。

1.请比较基因工程和细胞工程的概念,总结二者的不同。

提示:(1)操作水平:基因工程是分子水平的操作,细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。

(2)目的:基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品,细胞工程的目的是按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。

2.理论上每种活细胞都具有全能性,请分析细胞具有全能性的原因。

提示:活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。

[跟随名师·解疑难]1.细胞全能性的实质已经分化的体细胞(或细胞核)仍具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质,即每个细胞都有发育成个体所需要的全部基因。

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。

(4)随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降低。

人教版高中生物选修三练习:专题2 第1节 植物细胞工程 含解析

人教版高中生物选修三练习:专题2 第1节 植物细胞工程 含解析

专题二 第一节 第二课时一、选择题1.(2019·天津新华中学月考)下图所示为基因型为AaBb 的水稻的花粉离体培养过程,接入试管后,在一定条件下形成试管苗,以下表述正确的是( D )A .由于是植物细胞的组织培养,故培养基中无须加入碳源B .过程①②③分别为脱分化、脱分化和再分化的过程C .试管苗的基因型可能为AABB 、AABb 、aaBB 、aabbD .过程①②③培养基中的细胞分裂素与生长素的浓度比值分别为等于1、大于1和小于1[[解析]]在形成试管苗之前,培养过程中植物细胞不具有叶绿体,不能进行光合作用,因此必须在培养基中加入碳源,A 错误;过程①②③分别为脱分化、再分化和继续分化的过程,B 错误;由于基因型为AaBb ,故产生的花粉的基因型为AB 、Ab 、aB 、ab ,因此获得试管苗的基因型是AB 、Ab 、aB 、ab ,C 错误;当细胞分裂素与生长素的浓度比值大于1时,可以促进芽的分化,当该比值小于1时,可以促进根的分化,比值适中是利于愈伤组织的形成,因此在植物组织培养过程中,需不断调整该比值,D 正确。

2.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图,相关叙述中正确的是( C ) 四倍体兰花叶片――→①愈伤组织――→②胚状体――→③植株A .②阶段会发生减数分裂过程B .①阶段需要生长素而③阶段需要细胞分裂素C .此过程体现植物细胞具有全能性D .此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体[[解析]] ②阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果,不会发生减数分裂过程;①③阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与,但不同阶段需要的比例不同;花药离体培养得到的植株为单倍体;此过程是由离体的结构发育成完整植株,因此体现了植物细胞的全能性。

3.(2019·泰安检测)下图所示为植物体细胞杂交技术的过程,有关叙述错误的是(D)A.A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁,可用纤维素酶和果胶酶处理B.从A细胞和B细胞到C细胞的过程中,常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合C.A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁D.植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞[[解析]]植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法;融合完成的标志是再生出新的细胞壁;植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。

高中生物 2.1《植物细胞工程—植物组织培养技术》教学设计 新人教版选修3

高中生物 2.1《植物细胞工程—植物组织培养技术》教学设计 新人教版选修3

专题2 《植物组织培养技术》一.设计思路本节课遵循《高中生物课程标准》倡导的提高生物科学素养的基本理念来设计。

植物组织培养的内容与当前生物技术热点和生产生活实际紧密相连,所以本节课应重视学生理解能力、实际应用能力的培养。

将《植物组织培养技术》的知识作为本节课的理论基础,将科学问题解决的过程作为本节课的教学主线,并通过设置一些相互衔接的问题,引导学生思考,将课堂交还给学生,让其在老师的指导下,自主地解决实际问题、获取相关知识,同时提高自身的生物学素养。

二、教学分析1、教材分析“植物细胞工程的基本技术”是人教版高中生物学教材《现代生物科技专题》(选修3)专题2“细胞工程”的内容,涉及的知识点主要有细胞的全能性、植物组织培养技术,其中植物组织培养的原理和过程是教学的重点,植物组织培养的实验是教学的难点。

2、学情分析虽然必修模块中细胞全能性、细胞分化和单倍体育种等方面的知识已为本节课的学习奠定了一定的理论基础,但是相关的实验技术难度较高、过程抽象,这就会给学生的理解带来一定的困难。

教学中应结合多媒体手段,采用创设情境、层层设疑、小组讨论等方法,让学生完成知识的自主构建,并激发他们的科学探究意识。

3、教学重点与难点分析(1)重点:细胞的全能性和植物组织培养技术(2)难点:植物组织培养技术三、教学目标1.知识目标简述细胞全能性的概念;简述植物组织培养的过程、方法和应用;2.能力目标在质疑、探究的学习过程中,培养独立思考,推理判断和创造性思维能力;通过联系农业生产实际,培养活学活用,理论联系实际的能力。

3.情感态度和价值观目标认同科学是一个不断发展的过程,激发探索生命奥秘的热情;渗透科学思想的教育,理解科学、技术、社会与环境四者之间的关系。

四、教学策略与手段本节课根据生物工程内容的特点,从引导学生从科学、技术、社会与环境四个层面进行构建,具体指导以技术操作流程为核心,在此基础上分析操作的原理(科学),分析应用(社会、环境)与技术的联系。

高中生物(人教版)选修3教学案:专题2《细胞工程》(79页)

高中生物(人教版)选修3教学案:专题2《细胞工程》(79页)

2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术●课标要求简述植物的组织培养。

●课标解读1.举例说明植物细胞具有全能性。

2.简述植物组织培养的原理。

3.概述植物组织培养技术。

4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。

●教学地位植物细胞工程技术应用广泛,细胞的全能性、植物组织培养技术等内容在必修教材中也有涉及。

本节从具体操作的角度详细地介绍了植物组织培养技术及植物体细胞杂交技术,在历年的高考中也是热门的考点。

●教法指导1.本节涉及大部分内容学生在必修模块中已经学习过,但植物细胞工程对学生来讲仍然是个新的领域,学习起来有一定的困难,可采用讲授为主,结合讨论的方式进行教学。

2.具体操作中,对于新出现的名词,如试管苗、脱分化、再分化、原生质体等采用讲授式教学,与学习过的内容建立联系时可通过讨论的方式进行。

●新课导入建议利用教材中微型繁殖的菊花这一材料作为背景,引出“花瓣是怎样长成一株完整的植株的?植物的花瓣为什么能培育出一株完整的植株?”等问题,由此导入新课。

课标解读重点难点1.举例说明植物细胞具有全能性。

2.简述植物组织培养的原理。

3.概述植物组织培养技术。

4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。

1.植物组织培养的原理。

(重点)2.植物组织培养技术。

(重难点)3.植物体细胞杂交技术及应用。

(重难点)细胞工程的概念与分类1.概念(1)原理和方法:细胞生物学和分子生物学。

(2)操作水平:细胞水平或细胞器水平。

(3)目的:按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。

2.种类根据操作对象不同,可分为植物细胞工程和动物细胞工程。

植物细胞的全能性1.概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点。

2.现实表现:在生物的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性,而是分化成各种组织和器官。

3.原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质,分化形成不同的细胞,从而构成生物体的不同组织和器官。

高中生物选修三2.1植物细胞工程(课赛)(共67张PPT)

高中生物选修三2.1植物细胞工程(课赛)(共67张PPT)

三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等
2.技术: 植物的组织培养
3.成就:
细胞产物的工厂化生产
人参皂甘的生产
红豆杉与紫杉醇
典例精析 例1:03江苏 用高度分化的植物细胞、组织 和器官进行组织培养可以形成愈伤组织, 下列叙述错误的是 A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构
• 育种新方法
– 单倍体育种 – 诱导突变体
• 细胞产物的工厂化生产
一 植物繁殖的新途径
(一)微型繁殖技术(也称快速繁殖技术) 1.概念: 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 2.优点: 1)保持优良品种的遗传特性 2)高效快速地实现种苗的大量繁殖 3.成就:
一 植物繁殖的新途径
(二)作物脱毒
6.杂种细胞遗传物质有什么特点?
去壁的常用方法: 酶解法(纤维素酶、果胶酶等)
物理法:离心、振动、电刺激等 原生质体融合方法: 化学法:聚乙二醇(PEG)
比较
植物组织培养 原理 步骤 选材 细胞全能性 ①脱分化 ②再分化
选取茎尖、根尖、形成层 部位,
植物体细胞杂交技术 细胞膜流动性 细胞全能性
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
2.在生物体内,细胞没有表现出全能性,而 是分化为不同的组织、器官,是因为 ( ) A、细胞的基因丧失了全能性 B、基因在特定时间和空间条件下选择性表达 的结果 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期,细胞内的基因发 生了变化
B
要把一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作 呢?

高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术教学案含解析新人教版选修3

高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术教学案含解析新人教版选修3

植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、细胞的全能性1.含义:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

2.物质基础:细胞内含有本物种全部的遗传信息。

3.植物细胞全能性表达条件:具有完整的细胞结构;处于离体状态;提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。

三、植物组织培养技术1.理论基础 植物细胞的全能性。

2.基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化,②过程为再分化,A 表示愈伤组织,B 表示丛芽或胚状体。

3.胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。

2.植物组织培养的基本过程:外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3.植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。

4.去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

5.人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。

6.植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。

四、植物体细胞杂交技术1.概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

2.过程[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体,用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

(2)过程②为原生质体的融合,人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等,化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。

(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁,这是原生质体融合成功的标志。

(4)过程④为脱分化,过程⑤为再分化。

3.意义:克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。

1.下列生物技术不属于细胞工程领域的是( )A.植物组织培养技术B.转基因技术C.克隆技术 D.植物体细胞杂交技术解析:选B 细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。

转基因技术的操作对象为基因,即DNA分子水平上的操作技术,属于基因工程。

2.植物组织培养的理论根据是( )A.培养基中营养物质全面 B.细胞的全能性C.细胞的分裂 D.细胞的分化解析:选B 植物细胞只有保持其全能性,才能发育成完整的植株,因此,植物组织培养的理论根据是细胞的全能性。

高中生物选修3专题-细胞工程学案

高中生物选修3专题-细胞工程学案

专题二第1节植物细胞工程学案【学习目标】1、理解植物细胞的全能性2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果3、掌握植物组织培养的特点【教材助读】(一)细胞工程的概念及分类1、概念细胞工程是指应用生物学和生物学的原理和方法,通过水平或水平的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。

2、分类根据操作对象不同,可分为细胞工程;细胞工程(二)植物组织培养技术()()1、过程:高度的组织组织幼根和芽完整植株2、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。

3、原理:植物细胞具有,既具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。

4、现实表现:在植物生长发育过程中,细胞并不表现,而是分化成各种5、细胞不表达全能性的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会的表达出各种,从而构成生物体的不同。

6、植物组织培养的概念:在和人工控制的条件下,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,诱导其产生组织、丛芽,最终形成完整植株。

(三)植物体细胞杂交技术1、概念:是将不同种植物,在一定条件下融合成细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。

()()2、过程:细胞不同种细胞原生质体原生质体()()细胞杂种植株。

注意:①去细胞壁所用的物质:;②诱导方法:法,包括、、等;法,一般用(PEG)③融合完成的标志:;2、应用:培养作物新品种:如白菜—甘蓝、烟草—海岛烟草、胡萝卜—羊角芹3、意义:克服生物杂交的性。

(四)植物细胞工程的应用一、开辟植物繁殖的新途径:(一)微型繁殖:1.概念:是指用于快速繁殖优良品种的,叫,也叫2.优点:(1)保持的遗传特性(2)地实现种苗的(3)不受自然生长季节的限制(因为在具有一定人工设施的室内生产)(二)作物脱毒:1、原理:植物附近(如)的病毒极少,甚至无毒。

2、优点:使农作物,产量(三)神奇的人工种子:1.定义:人工种子就是以得到的、、和等为材料,经过包装得到的种子。

高中生物《植物细胞工程》教案1 新人教版选修3

高中生物《植物细胞工程》教案1 新人教版选修3

专题2 2.1 植物细胞工程一、教学目标1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2. 列举植物细胞工程的实际应用。

3. 尝试进行植物组织培养。

二、教学重点和难点1.教学重点(1)植物组织培养的原理和过程。

(2)植物体细胞杂交的原理。

(3)植物细胞工程应用的实例。

2.教学难点植物组织培养的实验。

三、教学策略本节教材内容对学生来说,虽说在必修模块中学了一些细胞的知识,但仍然是一个新的领域,学习起来有一定的困难。

教师可采用讲授为主结合讨论的方法进行教学。

具体建议如下。

在细胞的全能性及细胞分化的实质、植物组织培养技术这部分内容的教学中,首先可用教材上的菊花图引入本节的标题,同时提出一个问题──为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢?以引入本节课的第一个问题──细胞的全能性及分化。

关于细胞的全能性和细胞分化这部分内容,因为学生在必修模块中学过,所以可以提问的方式让学生回顾,教师再根据学生的回答情况按教材上的内容进行讲解。

然后再通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这个问题引入本节课的重点及难点问题──植物组织培养技术。

教材这部分的内容是通过实验“胡萝卜的组织培养”来进行讨论和总结的,应当尽量创造条件完成这个实验。

在不具备完成该实验条件的学校,可以带领学生参观组培实验室,或让学生观看植物组织培养技术的录像片。

同时结合教材的讨论题进行教学,还可再补充两个问题:(1)离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理,能否培养成完整植物体?(2)决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么?在植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学中,首先可通过教材上的番茄—马铃薯实例引入,让学生思考20世纪60年代,一些科学家提出这样一个设想:让番茄与马铃薯杂交,培育出地上结番茄果实,地下结马铃薯块茎的植物。

如果要实现这一设想,你认为可以采用哪些方法?这样一来一下子就把学生吸引到本节课要解决的问题──植物体细胞杂交技术上。

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是 杂种细胞具有两个亲本的遗传物质

⑸从理论上讲,杂种植株的育性为 可育 。若运用传
统有性杂交方法能否实现? 不能
因此,这
项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于
克服远缘杂交不亲。和的障碍
⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,
遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?为什么?
不遵循,植物体细胞杂交属于无性生殖。
不能 存在生殖隔离
尝试用这两种植物的体细胞进行杂交
二、植物体细胞杂交技术
请思考:
1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融 合,遇到的第一个障碍是什么? 去细胞壁
2.有没有一种温和的去壁方法呢? 酶解法
植物体细胞杂交过程
去壁
融合基础:细胞 膜具有流动性
植物细胞A
等量
植物细胞B
纤维素酶 和果胶酶
杂菌和培养物争夺营养、以及杂菌生长过程中产生大 量对培养物有害的物质,导致培养物迅速死亡。
阅读培养过程回答下列问题: 3.造成培养基污染的因素有哪些?
一般包括外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻 底、操作人员操作不规范等。
4.为什么要在避光条件下培养愈伤组织? 愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞脱分化产生愈 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。
分生区附近病毒极少,甚至无病毒
3.神奇的人工种子 (1)概念:所谓的人工种子,就是以以植物组织
培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽为材料,经 过人工薄膜包装得到的种子。
(2)人工种皮:藻酸钠 (3)特点: 后代无性状分离 不受气候、季节和地域限制
(4)应用 用于解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难、 濒危植物的拯救等问题
湿度、光照等; 2)培养基(一定的营养物质,激素)
一、植物组织培养技术:
4、过程:
外植体脱遮分光化 愈伤组织
再分化 根、芽
(需光)
植物体
生长素、细胞分裂素
含有全部营养成分的培养基、一定的 温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时 光照等。
关键词:
外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
随堂练习
1、下列不能作为植物组织培养的材料是:
3、已分化的细胞为什么具有发育 成完整个体的潜能?
生物体细胞含有本物种所特的全 套遗传信息,都有发育成完整个体的全 部基因。
4、生物体内的细胞为什么没有表现出 全能性,而是分化成不同的组织器官?
在特定的时间和空间条件下, 基因选择性的表达的结果。
5Байду номын сангаас全能性大小
1) 受精卵的全能性最高 2)受精卵 > 生殖细胞 >体细胞
植物细胞A 植物细胞B
纤维素酶 和果胶酶
原生质体A 原生质体B
原生质体融合 人工诱导
杂合的原生质体
杂合的原生质体 再生出细胞壁
杂种 脱分化 愈伤 再分化 胚状体 发育 杂种
细胞
组织
或丛芽
植株
1、若A细胞有20条染色体,B细胞有30条染色体,则杂种植株有 50 条染色体。 2、若A细胞基因型为DdEE,B细胞基因型为YYRR,则杂种植株的基Dd因E型EY为YRR 3、若A细胞有4个染色体组,B细胞有8个染色体组,则杂种植株有 12 个染色体组。 4、若植物A为六倍体,植物B为二倍体,则杂种植株有 为 八倍体
专题二 细胞工程
1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆 动物-----克隆羊多利诞生于英国. 这样的生物技术属于何种生物工程? 细胞工程
什么叫细胞工程?
原理方法
研究水平
应用细胞生物学和分子生物学的原理和 方法,通过 细胞水平或细胞器水平上的操作, 按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或 获得细胞产品的一门综合科学技术。
原生质体A 原生质体B
三种类型:
AA、BB、AB
原生质体融合 人工诱导
杂合的原生质体
物理法:离心、振动、电激 方 法
化学法:聚乙二醇(PEG)
杂合的原生质体 再生出细胞壁
原生质体融合 成功的标志
杂种 脱分化 愈伤 再分化 胚状体 发育 杂种
细胞
组织
或丛芽
植株
筛 选
植物组织培养
植物体细胞杂交过程 无性生殖
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 (1)方法:花药的离体培养 (2)优点: 后代稳定遗传,都是纯合体; 明显缩短育种年限.
2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养 (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种 (3)实例:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱胡野生烟草、 抗除草剂胡白三叶草
三、细胞产物的工厂化生产
B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达 C.卵细胞和受精卵一样,细胞未分化,全能
性很高 D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出
全能性
2.下列植物细胞全能性最高的是( A)
A.形成层细胞 B.韧皮部细胞
C.木质部细胞
D.叶肉细胞
3.下列细胞全能性最高的是( C)
A.植物的卵细胞 B.植物的精子细胞 C.被子植物的受精卵 D.被子植物的的叶肉细胞
要把一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作 呢?
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、植物组织培养技术
实验 : 胡萝卜的组织培养(P34)
实验 : 胡萝卜的组织培养
原理:
植物根、茎、叶一般都具有全能性,在一定的营 养和激素等条件下,可以 脱分化形成 愈伤组,织 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 完整的小植株。 证明:分化的植物细胞,仍具有形成完整植株所需 要的全部基因 。
1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术:植物的组织培养. 3.实例:人参皂甙、紫杉醇、紫草素
植物组织培养大量生产紫草素
现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、 玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成 功紫,草但由于愈成伤本组织较高,紫中草国素尚未应用于生产。
总结: 植物细胞工程的实际应用
是 植物细胞全能性

⑵②表示 愈伤组织 ,它的细胞特点
是 细胞排列疏松,高度液泡化无定形状态

⑶若想制造人工种子,应选择(写编号) ③

⑷若①是花药,则④是 单倍体植株,这项技术可用 在 单倍体育种 上。
⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,使两株
植物的性状能够在新的植物体上有所表现,其根本原因
注意: 杂种植株的染色体、基因型、染色体组都采用直接相加的方式。
二、植物体细胞杂交技术
1、过程:
(1)、去壁的常用方法:
酶解法(纤维素酶、果胶酶等)
(2)、原生质体融合方法:
物理法:离心、振动、电刺激等 化学法:聚乙二醇(PEG)
(3)、细胞融合的基础:
细胞膜的流动性
二、植物体细胞杂交技术
利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
获取 外植体
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
的形成
试管苗的形成 再分化 扩大培养
阅读培养过程回答下列问题: 1.在本实验中,切取胡萝卜块时强调要切取含有形成 层部分,原因是什么?胡萝卜的其他部分是否也能培 育成小植株?
形成层容易诱导产生愈伤组织,其它部分也可以但 诱导愈伤组织较困难。
2.次氯酸钠、无菌水、高压灭菌锅、超净工作台、消毒 用棉球都意味组织培养过程全程灭菌,为什么要强调所 用器械的灭菌和实验人员的无菌操作?
一、植物组织培养技术:
1、概念:
外植体 如:茎尖、根尖
在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、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,诱导其产生愈伤组
织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、原理:植物细胞的全能性
3、条件
内因:离体细胞、组织或器官
外因:1)适宜的外界环境条件,例如无菌、适宜的温度、
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组 织的过程中,下列哪一项条件是不需要的( )
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C
C.充足的光照
D.适宜的养料和激素
植物组织培养所得到的 植株是新品种吗?
二、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利用传统有 性杂交方法能实现吗?为什么?
随堂练习
不能人工诱导原生质体融合的方法是:
A、振动
D
B、电刺激、
C、PEG试剂、
D、重压
2.1 植物细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
(一)、植物繁殖的新途径


1.微型繁殖

2.作物脱毒
胞 工
3.神奇的人工种子
程 (二)、作物新品种的培育
的 实
1.单倍体育种

2.突变体的利用
应 用
(三)、细胞产物的工厂化生产
植物组织培养的培养基
定义:含有一定营养成分,供组织培养植物生长的 基质
无机营养成分:水、无机盐
有机营养成分
为什么不用葡萄糖?
① 氮源:包括维生素和氨基酸
植物组织培养的外植体
外植体:从活植物体上切下进行培养的那部分组织或 器官
1)外植体灭菌消毒(根尖、茎尖、芽、嫩叶、种子 、花粉等)
2)用灭菌消毒过的器械将外植体置于培养皿上 3)切取所需的外植体 4)将外植体接种于培养容器的培养基上 整个试验在超净工作台上进行,保持无菌! 外植体经过一段时间在培养基上生长后,会形成愈伤
转基因细胞 杂种细胞 茎尖、根尖等分生区 花药(花粉)
转基因植物 杂种植物 作物脱毒 单倍体育种 微型繁殖
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