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课件网) 2020年高中生物人教选修3 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 2.1植物细胞工程 核心素养目标 1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2.理解植物组织培养的原理和过程,植物体细胞杂交的原理。 3.尝试进行植物组织培养。 核心素养 1.科学探究:结合具体实验,与同学交流讨论,尝试设计植物组织培养技术的流程简图。 2.科学思维:结合“胡萝卜的组织培养”实验,了解组织培养技术已取得的进展和尚未解决的问题,认同科学是一个不断发展的过程,激发探索科学奥秘的兴趣。 1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物--克隆羊多利诞生于英国。 这样的生物技术属于何种生物工程? 细胞工程 导入新课 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 什么叫细胞工程?包括哪两大领域? 植物细胞工程和动物细胞工程 细胞水平或细胞器水平 细胞生物学和分子生物学 按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品 细胞工程概念: 前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。 克隆多莉羊技术是 水平上的技术, 培育抗虫棉是 水平上的技术。 细胞工程与基因工程相比: 细胞 分子 思考: 植物细胞工程 探究: 为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢? 植物细胞具有全能性。 1、定义: 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个体的潜能。 生物体的每一个细胞都含有该生物都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 3、差异: (1)受精卵的全能性最高 一、细胞的全能性 (2)生殖细胞的全能性较高 2、原因: (3)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性,而是分化成不同的组织器官? 在特定的时间和空间条件下,基因选择性的表达的结果。 探究: 怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株?(教材P33) 花瓣 愈伤组织 幼根 和芽 完整的 小植株 脱分化 再分化 1、脱分化 就是让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 脱分化的实质和结果分别是什么? 实质: 恢复细胞的全能性过程。 结果: 形成愈伤组织。 ? ? ? 花瓣 愈伤组织 幼根 和芽 完整的 小植株 脱分化 再分化 ? ? ? 2、愈伤组织特点 排列疏松、高度液泡化的无定形状态薄壁细胞团,具有分生能力 3、再分化: 脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程。 要把一块组织通过培养得到一株完整植株, 应该如何操作呢? 请同学们阅读教材实验: 1.实验原理: 2.实验步骤: 3. 讨论教材问题。 脱分化 再分化 转接到分化培养基 (1)在组织培养实验中,为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作? 植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分,有利于培养物的生长,然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长,所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养,而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质,导致培养物迅速死亡。 造成培养基污染的因素有很多,一般包括:外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌,实验人员操作一定要规范,避免带入杂菌。 (2)在本实验中,切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分,原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下,胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花),是否也能培养成小植 ... ...