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课件网) 第2章 第1节 植物细胞工程 生 物 2026 内容索引 自主预习 新知导学 合作探究 释疑解惑 素养提升 课堂小结 课标定位 1.通过对菊花组织培养过程的实践,阐明植物组织培养的原理和过程。 2.通过分析得到“番茄—马铃薯”杂种植株的方法,概述植物体细胞杂交的原理和过程。 3.结合具体实例,说明植物细胞工程在生产实践中的应用。 素养阐释 1.认同细胞工程的发展是一代又一代科学家经过长时间探索的结果,其中我国科学家发挥了重要作用。 2.认同植物细胞工程在农业生产和细胞产物的工厂化生产方面发挥了重要作用。 3.通过进行菊花的组织培养认同植物细胞工程技术与生活实际的密切联系。 自主预习 新知导学 一、细胞工程的概念 二、植物细胞工程的基本技术 1.理论基础 植物细胞的全能性,其含义是细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整 生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 2.植物组织培养技术 (1)概念:指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。 (2)流程:接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。 (3)菊花的组织培养 ①原理 a.在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化形成愈伤组织;将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。 b.生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 ②方法步骤 3.植物体细胞杂交技术 (1)概念:植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 (2)去除细胞壁的方法:利用纤维素酶和果胶酶处理。 (3)诱导原生质体融合的方法 ①物理法:包括电融合法、离心法等。 ②化学法:包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。 (4)过程 (5)原理:原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性,杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (6)优点:在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 三、植物细胞工程的应用 1.植物繁殖的新途径 2.作物新品种的培育 (1)单倍体育种 ①原理:细胞的全能性和染色体变异。 ③优点 a.子代是能稳定遗传的纯合子。 b.极大地缩短了育种的年限。 c.是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 (2)突变体的利用 ①原理:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 ②成果:已经筛选到抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体,有些品种已经用于生产。 3.细胞产物的工厂化生产 (1)方法:植物细胞培养,是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 (2)成果:紫草宁、紫杉醇、人参皂苷等,它们都属于植物细胞的次生(填“初生”或“次生”)代谢物。 【预习检测】 1.判断正误。 (1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。( ) (2)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会同时发生细胞的增殖和分化。( ) (3)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。( ) (4)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性。 ( ) (5)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。( ) (6)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后可得到能稳定遗传的植株。 ( ) √ × × × √ × (7)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物组织培养。( ) (8)在植物的组织培养过程中,培养细胞容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。( ) √ √ 2.下图表示植物组织培 ... ...
