輸送植物細胞結構植物細胞【機械工程】復習

《細胞結構與細胞工程》二輪復習植物細胞的結構與植物細胞工程一、三維目標1.簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術。2.列舉植物細胞工程的實際應用。1.簡述植物細胞結構與植物細胞工程的關系。體驗植物組織培養(yǎng)技術和植物體細胞雜交技術(1)植物細胞的基本結構特點。(2)植物組織培養(yǎng)的原理和過程。(3)植物體細胞雜交的原理。(4)植物細胞工程應用的實例。三、教學難點：植物組織培養(yǎng)技術1.植物細胞的結構專題引入：PPT展示高等植物細胞的亞顯微結構圖，引導學生觀察高等植物細胞的亞顯微結構圖并復習高等植物細胞的各種結構以及這些結構相應的作用。 (1)、細胞壁：主要成分：纖維素和果膠。作用：支持和保護作用。在不破壞植物細胞其他結構的條件下怎樣去除細胞壁：酶解法(纖維素酶和果膠酶)。 (2)、細胞膜：植物細胞的邊界。主要成份：磷脂和蛋白質。結構特點：具有一定的流功能特性：選擇透過性。(3)、葉綠體：植物細胞進行光和作用的場所，養(yǎng)料制造車間。分布特點：綠色植物的葉肉細胞、幼莖的皮層細胞。(4)、線粒體：有氧呼吸的主要場所，動力車間。(5)、核糖體：生產(chǎn)蛋白質的機器。翻譯的場所。(6)、內(nèi)質網(wǎng)：對來自核糖體的蛋白質進行初步加工。脂質合成車間。(7)、高爾基體：與植物細胞壁的形成有關。(8)、液泡：內(nèi)含細胞液，植物細胞的倉庫，充盈的液泡能使植物細胞保持堅挺。(9)、細胞核：植物細胞代謝和遺傳的控制中心。DNA的主要分布場所。2.植物組織培養(yǎng)技術引入復習植物組織培養(yǎng)技術。 回答：能。植物組織培養(yǎng)技術。原理是植物細胞具有全能性。以問題的形式引導學生復習植物細胞全能性的有關知識：(1)、什么是細胞的全能性？答：已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。(2)、什么是已分化的細胞？什么是細胞的分化？答：是指在個體發(fā)育過程中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構、功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。分化前后遺傳物質不發(fā)生改變。 體的潛能？答：因為生物體的每個細胞都含有本物種的全套基因(4)、生物體的內(nèi)的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性？而是分化成不同的組織器官？答：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同(5)、植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件是什么？答：離體、提供營養(yǎng)物質、激素、適宜的條件？脫分化再分化高度分化的離體植物器官、組織或細胞形成愈傷組織，根芽，最終形成植物答：脫分化是指已經(jīng)分化的細胞，經(jīng)誘導后，失去特有的結構功能轉變成末分化的細胞實質：是恢復細胞的全能性的過程(脫去細胞分化)(2)脫分化的結果是什么？答：形成愈傷組織(3)什么是愈傷組織？講：如圖2-2，是指未分化的，高度液泡化得薄壁細胞，細胞排列疏松，不含葉綠體、色素。其中脫分化過程要避光培養(yǎng)，再分化過程要見光培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長，所以植物組織培養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質，導致培養(yǎng)物迅速死亡。師生一起完成：植物細胞工程的基本技術的流程圖植物材料消毒→接種到誘導培養(yǎng)基→誘導出愈傷組織→轉接至分化培養(yǎng)基上→分化出幼苗→移栽大田植物組織培養(yǎng)需要的條件：無菌、營養(yǎng)物質、激素(生長素、細胞分裂素)、適宜的溫度和光照在無菌和人工控制的條件下將離體的植物器官、組織或細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予一定的條件，誘導產(chǎn)生愈傷組織、芽叢，最終形成完整的植株。它是植物細胞 工程的最基本的技術。3.植物體細胞雜交技術出這樣一個設想：能否讓番茄和馬鈴薯雜交，培育出一種地上結番茄果實，地下結馬鈴薯塊莖的植物？又該如何做呢？傳統(tǒng)的有性雜交方法可能實現(xiàn)嗎？經(jīng)過科學家長期的實驗，科學家采用體細胞雜交的方法，終于得到了“番茄-馬鈴薯“雜種植株。那么科學家答：將兩種生物的體細胞進行融合，再經(jīng)過組織培養(yǎng)獲得。 (1)你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？壁。(2)細胞壁的組成成分是什么？有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？答：細胞壁是由纖維素和果膠組成，可以用纖維素酶和果膠酶去細胞壁。補充：酶有專一性，而細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以用纖維素酶和果膠酶去壁將不會對其內(nèi)的原生質體造成損傷。 (3)兩種不同植物的原生質體的放在一起會自然融合？答：不會，必須要一定的技術進行人工誘導。(4)人工誘導方法有哪些？答：人工誘導的方法物理法：離心、振動、電激?；瘜W法：聚乙二醇(PFG)作誘導劑。 (5)如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種答：植物組織培養(yǎng)，培育成新的植物體。(6)植物體細胞雜交得到的雜種植株為什么具有兩種植物的性狀？答：植物體細胞雜交使雜種細胞具備了兩種細胞的遺傳物質。(7)植物體細胞雜交后的雜種細胞一定能發(fā)育為雜種植株嗎？答：不一定。融合后的雜種細胞具有兩種植物的遺傳物質，但是遺傳物質之間可能存在師生共同總結植物體細胞雜交技術的過程：不同種植物的體細胞用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁具有活力的原生質體人工誘導化學法：聚乙二醇(PEG)融合后的原生質體再生細胞壁雜種細胞脫分化愈傷組織再分化雜種植株注意：①流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質體與一個番茄的原生質體之間的融合，可真正在實際操作過程中，是把許多馬鈴薯的原生質體和許多番茄的原生質體放在一起，讓它們自由融合，再從中篩選出所需的雜種細胞。②由于不同種的細胞其細胞膜的特點不一樣，如不作任何處理，把它們放在一起，讓它們自然融合是不可能的，所以原生質體間的融合必須要人工誘導。 答：植物細胞的全能性、細胞膜具有一定的流動性。3)、總結概念：植物體細胞雜交就是將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。生：克服遠源雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質的新品種。補充：盡管科學家歷盡艱辛，終于實現(xiàn)了兩個物種的雜家，可惜這株同時具有兩個物種遺傳物質的超級作物，并沒有如所想象的那樣，地上長番茄，地下結馬鈴薯。但還是作突破。5)、成果：白菜-甘藍等植物細胞的結構與植物細胞工程一、植物細胞的結構細胞壁、細胞膜、葉綠體、線粒體、核糖體、內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、液泡、細胞核二、植物組織培養(yǎng)技術---植物細胞工程最基本的技術1、原理：細胞的全能性(是指已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能)2、過程：高度分化的離體植物器官，組織或細胞脫分化形成愈傷組織，再分化根芽，最終形成植物注意：脫分化避光培養(yǎng)；再分化見光培養(yǎng)分化：已分化狀態(tài)未分化狀態(tài)愈傷組織：未分化的，高度液泡化的薄壁細胞，細胞排列疏松，不含葉綠體，色淺3、條件：無菌、營養(yǎng)物質、激素(生長素、細胞分裂素)、適宜的溫度和光照4、概念：無菌和在人工控制的條件下將體的植物器官組織．細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予一定的培養(yǎng)，誘導產(chǎn)生愈傷組織，芽叢，最終形成完整的植株．它植物是細胞工程