2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)導(dǎo)學(xué)案.doc

2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)導(dǎo)學(xué)案2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。 2、嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1、植物組織培養(yǎng)的原理和過程 2、植物體細(xì)胞雜交的原則【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課 前 案讀課本，獨(dú)立完成下列問題 （要求：能準(zhǔn)確寫出關(guān)鍵詞與句，以課本為準(zhǔn)） 一、細(xì)胞工程1概念：應(yīng)用 和 的原理和方法，通過 或 上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的 或獲得 的一門綜合科學(xué)技術(shù)。2分類：根據(jù)操作對象不同，可分為 、 。二、植物細(xì)胞的全能性1、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括 、 、 、 。2、植物細(xì)胞主要的增殖方式是 ，細(xì)胞分化是指 ，_原因是 。3、全能性是指 ，表現(xiàn)為全能性的原因是 。4在理論上，生物的任何一個細(xì)胞都具有 ，但在生物的生長發(fā)育過程中，細(xì)胞并不表現(xiàn) ，而是分化成各種 。5特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會有 地表達(dá)出各種 ，分化形成不同的細(xì)胞，從而構(gòu)成生物體的不同 。三、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1原理：植物細(xì)胞具有 ，具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成 的潛能。2過程: 離體植物的 _ 組織幼根和芽或胚狀體 完整植株。3細(xì)胞脫分化：已 的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的 而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。4植物組織培養(yǎng)：在 和 的條件下，將 的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生 、叢芽，最終形成完整植株。四、胡蘿卜的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)原理 生物體細(xì)胞一般都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，因而都含有該生物的全套的遺傳信息，都具有發(fā)育成完整個體的潛能。因此，植物體的根、莖、葉細(xì)胞都具有 ，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以脫分化形成 。將愈傷組織轉(zhuǎn)接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導(dǎo)其再分化生成胚狀體或叢芽，進(jìn)而發(fā)育成 。2、實(shí)驗(yàn)步驟將 用自來水充分洗凈，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。在超凈工作臺(或接種箱)上將胡蘿卜段用酒精溶液消毒30s后，立即用 清洗23次，再用 處理30min后，立即用無菌水清洗23次。用 的濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分。然后，在 瓷磚上，用無菌的解剖刀將胡蘿卜段切成1 cm厚的橫切片，再選取有 的部位，切取1 cm。左右的小塊。將 接種到培養(yǎng)基上，用錫箔紙封蓋瓶口，并用橡皮筋扎緊。然后，在培養(yǎng)瓶上貼上標(biāo)簽，寫明材料名稱、接種日期和小組號。 將接種后的胡蘿卜組織塊，放在 恒溫避光條件下培養(yǎng)。4d后，檢查培養(yǎng)材料的污染情況；14d后，觀察愈傷組織的生長狀況。然后，在恒溫箱中繼續(xù)避光培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，注意定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。培養(yǎng)一段時間后，將生長良好的 轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導(dǎo)出 。然后將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成 。五、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1概念：不同種植物的 ，在一定條件下融合成 ，并把雜種細(xì)胞培育成新的 的技術(shù)。2過程 離體的細(xì)胞不同細(xì)胞原生質(zhì)體-原生質(zhì)體融合 雜種細(xì)胞雜種植株?！绢A(yù)習(xí)自測】1、下列細(xì)胞的全能性最高的是( )A、植物的卵細(xì)胞 B、植物的花粉 C、被子植物的受精卵 D、被子植物的葉肉細(xì)胞2下列屬于組織培養(yǎng)的是 ( ) A花粉培育成單倍體植株 B芽發(fā)育成枝條C根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成個體3組織培養(yǎng)的理論根據(jù)是 ( ) A培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)全面 B細(xì)胞的全能性 C細(xì)胞的分裂 D細(xì)胞的分化 4愈傷組織細(xì)胞在一種包含所有必需物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了幾個小時，其中一種化合物具有放射性(氚標(biāo)記)。當(dāng)這些細(xì)胞被固定后鏡檢利用放射自顯影技術(shù)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)集中于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體?？梢钥隙?biāo)記的化合物是 （ ） A一種氨基酸 B尿嘧啶核苷酸 C胸腺嘧啶脫氧核苷酸 D葡萄糖5植物M與N有性雜交不親和，但科學(xué)家設(shè)法獲得了兩者的雜種植株?？茖W(xué)家最可能使用的方法是 ( ) A將M嫁接到N上，或?qū)嫁接到M上 B利用植物體細(xì)胞雜交工程技術(shù)手段，培養(yǎng)成一個雜種植株 C將M的花粉授給N，再將所得種子培養(yǎng)成植株 D將M和N的花粉分別進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再讓兩種單倍體植株相互授粉，將獲得的種子培養(yǎng)成植株6在不損傷高等植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適合于除去細(xì)胞壁 ( ) A蛋白酶 B鹽酸 C淀粉酶 D纖維素酶和果膠酶7、在植物細(xì)胞工程中，當(dāng)原生質(zhì)體融合成一個細(xì)胞后，需要誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞壁，參與這一過程的細(xì)胞器是( )A、葉綠體、高爾基體 B、線粒體、高爾基體C、葉綠體、線粒體 D、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)8植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題有 ( ) A去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B將雜種細(xì)胞培育成植株 C讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 D尚未培育出雜種植物9、與傳統(tǒng)的有性雜交法相比，植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點(diǎn)是( )A、可使兩個親本的優(yōu)良性狀組合到一起 B、可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙C、可以培育出高產(chǎn)性狀明顯的新品種 D、可以降低生成成本，提高接濟(jì)效益10植物體細(xì)胞雜交能解決不同種植物之間由于生殖隔離而不能進(jìn)行有性雜交的問題。植物體細(xì)胞雜交過程不涉及 ( ) A使用限制性內(nèi)切酶 B使用纖維素酶和果膠酶 C誘導(dǎo)兩種不同的細(xì)胞融合 D選擇利于雜種細(xì)胞分裂和分化的培養(yǎng)基【學(xué)習(xí)感悟】_ _ 【參考答案】細(xì)胞生物學(xué) 分子生物學(xué) 細(xì)胞水平 細(xì)胞器水平 遺傳物質(zhì) 細(xì)胞產(chǎn)品 植物細(xì)胞工程 動物細(xì)胞工程 細(xì)胞壁 細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核有絲分裂 在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 在個體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同（或基因選擇性表達(dá)） 具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 每個細(xì)胞都含有該物種全部遺傳信息 發(fā)育成完整植株的潛力 全能性 組織和器官 選擇性 蛋白質(zhì) 組織和器官 全能性 完整生物體 器官、組織、細(xì)胞 愈傷 分化 結(jié)構(gòu)和功能 無菌 人工控制條件 離體 愈傷組織 全能性 愈傷組織 完整的植株 胡蘿卜根 無菌水 次氯酸鈉溶液 無菌 消毒 形成層 胡蘿卜組織塊 2326 愈傷組織 試管苗 正常植株 體細(xì)胞 雜種細(xì)胞 植物體 CABCBDBCBA2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)（課中案）【合作探究一】 在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，為什么要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無菌操作？【合作探究二】 實(shí)驗(yàn)中為什么切取胡蘿卜塊根時強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層的部分？其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？【合作探究三】 植物組織培養(yǎng)是否成功，培養(yǎng)條件至關(guān)重要。試簡述植物組織培養(yǎng)所需的條件（重點(diǎn)闡述光和激素）?！竞献魈骄克摹?為什么“番茄馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？【合作探究五】 植物細(xì)胞A和B去除細(xì)胞壁后的原生質(zhì)體融合后有幾種？ 【合作探究六】 動物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請嘗試設(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。 【課堂檢測】1植物組織培養(yǎng)是指A離體的植物器官或細(xì)胞培育成愈傷組織 B愈傷組織培育成植株C離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體 D愈傷組織形成高度液泡化組織2植物體細(xì)胞雜交要先去除細(xì)胞壁的原因是A.植物體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細(xì)胞壁 B.細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失去活力C.細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合 D.細(xì)胞壁不是原生質(zhì)的組成部分3植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果是A.產(chǎn)生雜種植株 B產(chǎn)生雜種細(xì)胞 C原生質(zhì)體融合 D形成愈傷組織4科學(xué)家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的達(dá)到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯誤的是 A驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種，其優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙B驅(qū)蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法C驅(qū)蚊草培育過程是植物體細(xì)胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無愈傷組織和試管苗形成D驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因?yàn)椴煌锓N間存在生殖隔離5將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是 A、具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C、離體狀態(tài) D、導(dǎo)入指定基因6.下圖為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：（1）步驟是去掉 ，使植物細(xì)胞成為 ，最常用的方法是 。（2）步驟一般常用的化學(xué)試劑是 ，目的是 。（3）在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是 ，其中步驟相當(dāng)于 ，步驟相當(dāng)于 。（4）植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是 （5）從理論上講，雜種植株的育性為 。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)？ 理由是 。因此，這項(xiàng)研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于 （7）利用植物體細(xì)胞雜交的方