高中生物-植物細(xì)胞工程教學(xué)課件設(shè)計(jì)

植物細(xì)胞工程課型：復(fù)習(xí)課

表揚(yáng)王超張旭陳文潔梁媛張智韓清正馬煜王繼業(yè)張斌陳藝璇周衡王嵩李曉焦思珂丁曉彤宋一帆馬琰李唐林明何仲麟李廣普王瑋琳任德寅弟張寧張藝璇張燦冬潘勁洲魏靖牛鵬程陳文錦徐文雷細(xì)胞工程的概念

1.原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和___________2.操作水平：_________或細(xì)胞器水平3.工程目的：按照人的意愿來改變_________________或______________4.根據(jù)操作對(duì)象的不同分類：植物細(xì)胞工程和_____________分子生物學(xué)細(xì)胞水平細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)獲得細(xì)胞產(chǎn)品動(dòng)物細(xì)胞工程2.1植物細(xì)胞工程復(fù)習(xí)目標(biāo)：

1、簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)，掌握它們的原理、過程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2、了解植物繁殖的新途徑及作物新品種的培育的具體方法考綱要求：植物的組織培養(yǎng)Ⅱ所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)

植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段

植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞的全能性一：植物組織培養(yǎng)技術(shù)過程：培養(yǎng)對(duì)象：________________________。培養(yǎng)結(jié)果：先產(chǎn)生_______________，最終形成_________。核心步驟：__________和__________愈傷組織有什么特點(diǎn)？愈傷組織代謝類型是？離體的器官、組織、細(xì)胞愈傷組織、完整的植株再分化脫分化愈傷組織脫分化再分化排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞，異養(yǎng)需氧型培養(yǎng)的條件營(yíng)養(yǎng)：無機(jī)：水、無機(jī)鹽、

有機(jī)：蔗糖、氨基酸、脂質(zhì)、脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸等植物激素：細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素環(huán)境條件：適宜光照、適宜溫度、適當(dāng)PH、O2

無菌無病毒環(huán)境、固體培養(yǎng)基思考：1加進(jìn)蔗糖的目的是什么？2怎樣理解植物激素的種類和含量不同，對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響不同？3如何控制光照？即時(shí)應(yīng)用在下列選項(xiàng)中，不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是(

)A．利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株B．利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株C．利用基因工程培養(yǎng)抗棉鈴蟲的棉花植株D．利用細(xì)胞工程培養(yǎng)“番茄—馬鈴薯”雜種植株A二：植物體細(xì)胞雜交：細(xì)胞A細(xì)胞B原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞雜種植株去壁再生壁植物組織培養(yǎng)分析：①獲得原生質(zhì)體的方法：_____________________去除細(xì)胞壁。②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法物理法：__________________等；化學(xué)法：用_________作為誘導(dǎo)劑。③原生質(zhì)體融合的原理：_______________________。④原生質(zhì)體融合的實(shí)質(zhì)：______________________

⑤原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志：_____________________。

⑥意義：___________________________。利用纖維素酶和果膠酶離心、振動(dòng)、電激聚乙二醇細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙細(xì)胞核的融合具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。

生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。1、定義：2、基礎(chǔ)：3、體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果

三、細(xì)胞全能性4、全能性表達(dá)的條件（植物組織培養(yǎng)的條件）：內(nèi)因：外因：離體細(xì)胞、組織或器官1）適宜的外界環(huán)境條件，例如無菌、適宜的溫度、濕度、光照等

2）培養(yǎng)基（一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素）5、全能性的高低：①受精卵生殖細(xì)胞（精、卵）體細(xì)胞②體細(xì)胞：植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞③分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞④

分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞分裂能力弱的細(xì)胞有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是（）A.受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此其全能性最高B.生物體內(nèi)細(xì)胞由于進(jìn)行分化，全能性不能表達(dá)C.卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高D.在一定條件下，植物細(xì)胞離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性即時(shí)應(yīng)用C>>>>>四、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用植物繁殖的新途徑作物新品種的培育細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):微型繁殖作物脫毒(常利用等分生組織)人工種子(等外包裹

得到的種子)單倍體育種突變體的利用如的生產(chǎn)【點(diǎn)撥】①自然種子屬于有性生殖方式，而人工種子屬于無性生殖方式。②單倍體育種過程中雖然存在植物組織培養(yǎng)，但屬于有性生殖方式繁殖后代。

胚狀體人工薄膜莖尖紫杉醇、紫草素、人參皂甙干粉比較植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)原理步驟意義聯(lián)系細(xì)胞全能性①脫分化②再分化保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙①去除細(xì)胞壁②融合形成雜種細(xì)胞③組織培養(yǎng)膜流動(dòng)性細(xì)胞全能性【典例訓(xùn)練】通過細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問題：(1)A是_____________酶，B是__________________，D是具有_____________優(yōu)良性狀的幼芽。D長(zhǎng)成的幼苗需要選擇的原因是__________________________。(2)由C形成植株的過程利用了_________技術(shù)，形成愈傷組織需要經(jīng)過_________過程，愈傷組織形成D需要經(jīng)過_________過程。整個(gè)培養(yǎng)過程要在_________條件下進(jìn)行。(3)植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是___________。目前植物體細(xì)胞雜交還存在許多問題沒有解決，如________，盡管如此，這項(xiàng)新技術(shù)在__________等方面取得的重大突破還是震撼人心的。

(1)纖維素酶和果膠融合的原生質(zhì)體

耐鹽

有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種(2)植物組織培養(yǎng)脫分化再分化無菌(3)再生出新的細(xì)胞壁不能按照人的意愿表達(dá)兩個(gè)親本的性狀克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

1)B的產(chǎn)生除用PEG誘導(dǎo)還有其他辦法嗎？用物理法如離心、振動(dòng)、電激等(2)由C形成愈傷組織細(xì)胞進(jìn)行什么方式的分裂？愈傷組織形成的D基因型是否相同？有絲分裂，相同

植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用1.植物繁殖的新途徑(1)微型繁殖兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)？(2)作物脫毒：①解決的問題：無性繁殖的作物，感染的在體內(nèi)逐年積累，產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。②解決方法：切取一定大小的進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。③脫毒作物是不是抗毒作物？④理論基礎(chǔ)：植物附近病毒極少，甚至無病毒。①保持優(yōu)良品種的遺傳特性②高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖病毒莖尖分生區(qū)(3)人工種子：

優(yōu)點(diǎn)：（克服天然種子的缺陷）a.一些植物繁殖周期長(zhǎng),數(shù)年后才能結(jié)出種子；b.有些作物優(yōu)良雜種的后代因發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性；c.常規(guī)種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制，并且占用大量的土地。結(jié)構(gòu)：即時(shí)應(yīng)用2.單倍體育種和突變體利用的比較項(xiàng)目原理優(yōu)點(diǎn)成果單倍體育種染色體變異明顯縮短育種年限單育1號(hào)煙草品種，11號(hào)水稻和京花1號(hào)小麥品種等突變體利用基因突變產(chǎn)生新基因，大幅度改良某些性狀抗花葉病毒的甘蔗抗鹽堿的野生煙草等1植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對(duì)__________進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過誘導(dǎo)分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種。2若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株，這種育種方法稱為____________。愈傷組織單倍體育種3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)細(xì)胞產(chǎn)物的種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。(2)成功的實(shí)例：人參、三七、紫草和銀杏的細(xì)胞產(chǎn)物都已實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)?！居季剧姟坷弥参锝M織培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物?！镜淅?xùn)練2】如圖所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是_________。若圖中單倍體細(xì)胞含2個(gè)染色體組，A有4個(gè)染色體組，則③過程所用化學(xué)試劑的作用是____________。(2)圖中B和C過程的不同點(diǎn)是____________，這種不同主要的影響因素是_____________。(3)若想在C過程中獲得突變體，進(jìn)而培育成新品種植株，應(yīng)用物理誘變或化學(xué)誘變的方法處理_____________。(1)花藥離體培養(yǎng)抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成(2)B過程中形成的是胚狀體,而C過程形成的是叢芽細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比值(3)愈傷組織(4)胚狀體胚(5)離心、振動(dòng)、電激3(4)若要獲得水稻的人工種子，則應(yīng)選用圖中___________的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的___________有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。

(5)若D為胡蘿卜—羊角芹，②過程常用的物理方法有________________________等；經(jīng)融合處理后，含有的細(xì)胞類型有____________種(若融合的細(xì)胞只考慮兩兩融合)？P40物理誘變一般電離輻射：γ射線、β射線化學(xué)誘變劑：EMSSA(2011·揚(yáng)州模擬)如圖為植物體細(xì)胞雜交流程圖，請(qǐng)回答下列問題：(1)制備原生質(zhì)體時(shí)，常用的酶是____________________。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是____________。(3)雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，此過程與細(xì)胞內(nèi)________(細(xì)胞器)有密切關(guān)系。在對(duì)雜種細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，通常還需要加入的兩種植物激素是________________。通過該技術(shù)得到的雜種植株在形態(tài)上表現(xiàn)為________，其根本原因是__________________。(4)通常情況下，馬鈴薯和番茄雜交是不成功的，原因是____________。該項(xiàng)研究解決了育種過程____________的問題。(5)通過細(xì)胞工程獲得的雜種植株是否可育，為什么？_______________________。6)若馬鈴薯是四倍體，番茄是二倍體，則雜種植株是____________倍體。變式訓(xùn)練【答案(1)纖維素酶、果膠酶(2)PEG(聚乙二醇)(3)高爾基體細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素同時(shí)具有兩個(gè)親本的特性具有雙親細(xì)胞的全部遺傳物質(zhì)(4)存在生殖隔離遠(yuǎn)緣雜交不親和(5)可育，因?yàn)轳R鈴薯和番茄這兩種植物各自都是可育的，雜種植株也可正常進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生配子并能受精形成種子

(6)六1、細(xì)胞全能性的概念、全能性大小的比較2、植物組織培養(yǎng)的概念、原理、過程。3、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)所需的條件：離體、無菌、培養(yǎng)基、環(huán)境條件。4、植物體細(xì)胞雜交的概念、原理、過程。本節(jié)課內(nèi)容小結(jié)課堂達(dá)標(biāo)D2.用植物細(xì)胞工程