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2.1通过植物组织培养可获得完整植株 学案
学案序号 4 年段班级 高二 学生姓名 作业日期
章节课题 2.1通过植物组织培养可获得完整植株 审核人 授课日期
学习目标 1.阐明植物细胞全能性的含义2.概述植物组织培养的过程，举例说明离体培养实现细胞全能性的条件
知识回顾 1.细胞工程：是按照一定的____________，借助工程学的方法或技术，以____________、___________和____________为对象进行操作，在细胞水平上改造生物____________，以获得（目的）____________的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。2.类型：按技术类型可分为细胞和___________、___________、___________技术等； 按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等。3.动物细胞工程的基础技术：______________________植物细胞工程的基础技术：______________________
新知学习 一、克隆1.分子水平基因的克隆：通常指通过___________技术插入某__________的特定DNA片段，在宿主细胞中进行多次________而形成的分子“群体”；2.细胞水平的克隆：指由一个细胞__________形成的一个细胞群体，例如，当某种抗原侵入动物体时，产生___________的所有浆细胞是由同一个B细胞分裂形成的，这个浆细胞 群就是一个克隆；3.个体水平的克隆：是指通过___________而得到的__________相同的个体组成的群体。二、植物的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能（一）植物细胞的全能性1.概念：植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部__________，因而都具有发育成__________的潜能。2.原理：细胞内含有本物种的全部__________。3.全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于__________状态，提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件（适宜的温度、无菌）。4.细胞全能性大小与细胞分化程度成反比全能性大小：植物细胞受精卵 生殖细胞 体细胞 动物细胞受精卵 生殖细胞 体细胞核， 植物细胞 动物细胞（动物细胞全能性受限制，但__________仍具有全能性）（二）植物组织培养技术1.定义：在__________和__________条件下，将__________的植物器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞__________并产生细胞代谢产物的技术。（由于脱离母体又称为____________）2.理论基础：植物细胞的__________3.分类：依据外植体的不同，可分为_______________、_______________、_______________、_______________等。4.培养过程：接种外植体→诱导产生___________→诱导_______→诱导______→移栽成活①脱分化：离体条件下_________的细胞经过诱导，失去特有的结构和功能（去掉分化的状态），重新获得_________能力称为脱分化。②愈伤组织：脱分化的细胞不断____________，产生无组织结构、松散的_________。（相对_________的细胞）③再分化：愈伤组织细胞在一定条件下，可重新分化为各种类型细胞，进而形成芽或根等，再生出新的植株。注意：再分化属于细胞的分化过程,脱分化不属于细胞分化的过程,而是摆脱分化恢复未分化状态。5.形成完整植株途径：途径1：由愈伤组织再分化形成完整植株，茎尖或带芽的茎段→幼苗因腋芽或顶芽已分化出___________可不经___________阶段，直接生成一株幼苗；当培养基中___________浓度较高时，则有利于腋芽或顶芽形成___________。途径2（___________途径）：外植体→分生细胞→愈伤组织→再分化组织器官（先在一种培养基上诱导生芽，再在另一种培养基上形成根）→ 完整植株途径3（体细胞胚发生途径）：外植体→分生细胞→愈伤组织→___________（类似种子胚的结构）→完整植株三、离体植物器官、组织和细胞在适宜条件下方可发育完整的植株（一）植物组织培养是在严格的________条件下进行的。1.外植体表面消毒：一定浓度的____________、氯化汞和酒精是较常用的消毒剂。多种药剂配合使用消毒外植体，往往具有良好的效果。外植体经消毒后，需要用___________多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用产生毒害作用。2.接种器具和培养基的灭菌：一般用_________________。培养基中若需要添加在高温灭菌条件下容易被破坏分解的活性物质，则需要将该物质_____________后再在无菌条件下加入已灭菌的培养基中。3.接种室和操作台的灭菌：常利用_______________灭菌。在超净工作台中进行外植体的消毒、切割和__________。（二）培养基能为离体植物材料提供适宜的营养条件水, ___________，有机营养成分，琼脂，___________（三）植物激素调控细胞___________和再分化过程（生长素和细胞分裂素）（四）不同植物对营养成分的需求有较大的差异，同一植物不同部位的营养要求也不相同根据不同的培养类型、植物不同的___________，设计不同的培养基配方1._______________是最早研究的培养基配方，现仍然在许多生根培养中使用。2. _______培养基由穆拉西格和斯柯格于1962年设计，是目前使用最广泛的植物培养基。3.一种适合某种培养目的的培养基，一般是在已被广泛使用的基本培养基如MS培养基的基础上调整____________，再经过一系列实验而确定的。（最常改动的就是_________________________________）
问题探究 思考：1.种子发育成植株体现了全能性吗？ 2.本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，为什么？3.归纳植物细胞表现全能性的条件。
有性生殖增加了后代的__________。种子形成过程中，合子经细胞分裂、分化，从__________、心形胚、__________到成熟胚，由合子发育成的胚称为合子胚。在种子萌发过程中，合子胚发育成完整的植株。
课堂练习 1.判断下列有关植物组织培养技术描述的正误。(1)由于植物所有的体细胞都来源于受精卵的有丝分裂,所以在植物个体发育的过程中,所有的细胞都能表现出全能性。(　　)(2)外植体经脱分化可形成愈伤组织,愈伤组织经再分化可诱导生根或生芽。(　　)(3)生物体内的细胞分化和植物组织培养过程中的再分化的实质是一样的,都是细胞中的基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。(　　)(4)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。(　　)2.铁皮石斛是一种名贵中药，野生资源十分稀少，其繁殖主要通过植物组织培养实现。下列有关叙述错误的是（ ）A.用植物组织培养的方法繁殖药材表明在一定条件下，细胞分化是可以逆转的B.植物细胞的全能性得以表达需要离开母体C.新植株的形成是细胞分裂和分化的结果D.高度分化的植物细胞不具有全能性3.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（ ）A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因一定相同4.植物组织培养过程中的脱分化是指(　　)A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
学习反思 思考：1.没有。植物种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现出细胞具有发育成完整植株的潜能。2.天然植物激素在植物体内都有相应的使之分解的酶，所以作用的时间短。而人工合成的植物激素类似物，在植物体内没有使之分解的酶，作用的时间长，效果显著，生产成本低。3. 条件：(1)离体状态。(2)无菌操作。(3)种类齐全、比例适合的营养物质。(4)植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)诱导和调节。(5)适宜的外界条件(温度、pH、光照等)。 练习：× √ √ √ D D C

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