2017-2018学年高中生物第章细胞工程第节植物细胞工程-植物细胞工程的基本技术同步备课教学案

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1、第1课时　植物细胞工程的基本技术[目标导读]　1.结合教材P47图3－2和实验内容，掌握植物组织培养技术。2.分析教材P49图3－3，理解植物体细胞杂交技术。[重难点击]　1.细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用。2.植物组织培养技术。3.植物体细胞杂交技术。“君子”兰的快速繁殖“春风欲擅秋风巧，催吐幽兰继落梅”，素有“天下第一香”之称的兰花，以其优美高雅的叶片和芳香艳丽的花朵，成为自古以来文人墨客吟诗作赋的对象。但是，兰花在自然条件下播种繁殖的难度很大，需要较长时间才能获得少量幼苗。如何才能满足人们对兰花的需求呢？科学家在细

2、胞全能性的理论基础上发现了兰花快速繁殖的技术——植物组织培养。植物组织培养是植物细胞工程的核心技术，植物细胞工程的基本技术还有哪些？又在哪些方面得到了应用呢？一、植物组织培养技术1．理论基础植物细胞的全能性，其含义是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．技术类型(1)植物的细胞培养：对选定的植物细胞进行培养，主要的方法是细胞悬浮培养，是植物体细胞杂交、植物细胞核移植、显微注射和细胞代谢产物大规模生产等技术的基础。(2)原生质体培养：利用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁，可以获得原生质体，原生质体培

3、养是植物体细胞杂交和显微注射技术的基础。(3)花粉和花药培养：快速选育出稳定遗传的植株。(4)植物离体胚培养：分为幼胚培养和成熟胚培养，常用于挽救远缘杂交的种子幼胚。3．实验：小麦种胚的组织培养(1)实验原理在特定的营养和激素条件下，小麦的种胚可以脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成幼苗，进而发育成完整的小麦植株。(2)方法步骤①将小麦种子在水中浸泡过夜，在超净工作台上用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。剥离种胚，接种到培养基上，封盖培养瓶口。②将培养瓶置于23℃～26℃恒温箱中避光培养，获得愈伤组织。③将生长状

4、态良好的愈伤组织转接到分化培养基上，置于23℃～26℃的恒温箱中光照培养，获得幼苗。④当幼苗生长到3～4cm时，转接到生根培养基上，继续光照培养。⑤对幼苗进行7d炼苗处理，然后移栽到土壤中。4．植物组织培养的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，最终诱导产生愈伤组织、丛芽或完整的植株。以下是利用胡萝卜的组织进行植物组织培养的过程，请分析：1．①②分别表示什么过程？答案　脱分化、再分化。2．在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？答案　

5、防止杂菌污染。杂菌能在培养基上迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。3．若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？答案　培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞，故愈伤组织中不会含有叶绿体。4．植物组织培养中的脱分化阶段，培养的组织细胞是自养型还是异养型？为什么？答案　脱分化过程中细胞营异养生活，因为此时细胞没有叶绿体，并且一般要避光培养，无法进行光合作用。1．如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：

6、(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括__________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和__________两类植物激素。(2)此过程依据的原理是________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是__________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。(3)此过程要无菌操作，主要是指对__________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是________________________________________________。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，

7、而叶肉细胞具有叶绿素，这是基因______________的结果。答案　(1)无机物　生长素　(2)细胞的全能性　有丝分裂　分化　(3)培养基　芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件　(4)选择性表达解析　图中A为脱分化过程，B为再分化过程。A过程需避光培养，B过程需光照培养。题后归纳　植物组织培养的注意事项(1)实验成功的关键是避免微生物污染，所有实验用具需严格灭菌，确保实验过程无菌操作。(2)培养基中必须含有植物生长所必需的全部营养，如矿质元素、糖、维生素等。(3)离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光培

8、养；再分化时，却要在光照条件下进行。(4)再分化过程是先进行生芽培养，再进行生根培养。(5)植物激素，特别是生长素和细胞分裂素的配比对器官的发生具有一定的影响。比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的