什么是克隆植物的克隆教案-浙科版高中生物选修3
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第二节植物克隆【教学目标】知识与能力方面:1.简述植物细胞全能性含义2.简述植物组织培养程序3.说出植物克隆成功所需条件4.简述植物细胞培养和器官培养方法和意义5.简述植物细胞工程概念、操作过程和应用过程与方法方面:通过小组合作或者自学方法,总结植物克隆技术流程,开展合作学习和自学能力。
情感态度、价值观方面:认同细胞生物学根底理论研究与技术开发之间关系,体会S〔科学〕、T〔技术〕、S〔社会〕三者之间相互关系。
【教学重点】植物组织培养理论与过程。
【教学难点】脱分化概念,植物体细胞杂交。
【教学方法】讲授与自学相结合。
【教学课时】2课时。
【教学过程】〔导入新课〕师:引导学生观看课件首页三幅图,这都是通过植物组织培养获得试管苗。
师:为什么植物一团组织或以个细胞就可以培育出完整植株呢?生:因为植物细胞具有全能性。
小组讨论以下问题,并派代表答复:1、什么是细胞全能性?表现全能性条件?细胞全能性是指已分化细胞仍然具有发育成完整个体潜能,原因是生物体每一个细胞都含有本物种全套遗传物质,都有发育成完整个体全套基因。
植物细胞表现出全能性必要条件:离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。
2、生物体内细胞为什么没有表现出全能性,而是分化成不同组织器官?在生物体内,由于基因选择性表达,细胞不能表现出全能性,而是分化成为不同组织器官。
〔提出问题〕如何把植物一个细胞培育出完整植株呢?〔学生活动〕阅读课文,师生共同绘出植物组织培养流程图。
〔总结归纳〕1.植物组织培养过程,概括来说就是:离体植物器官,组织或细胞脱分化形成愈伤组织,再分化根、芽,最终形成植株过程。
这个过程中有一个关键概念,脱分化。
脱分化是怎么发生?脱分化概念:分化细胞经诱导后,失去特有构造功能转变成末分化细胞过实程。
实质:是恢复细胞全能性过程〔脱去细胞分化〕。
脱分化结果是什么?形成愈伤组织。
2.植物组织培养中用到培养基含有丰富营养成分,有利于培养物生长,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。
第二节植物的克隆【学习目标】1.简述植物细胞全能性的含义2.简述植物组织培育的程序3.说出植物克隆成功所需的条件4.简述植物细胞培育和器官培育的方式和意义5.简述植物细胞工程的概念、操作进程和应用【学习进程1.观看视频,阅读课文,总结植物组织培育的流程2.阅读课文,总结植物体细胞杂交的流程和应用。
【知识梳理】原理:植物细胞的全能性进程:离体→脱分化形成愈伤组织→再割裂→再分化植物组织培育→胚状体→植株培育基:水、无机盐、蔗糖、植物激素(生长素和细胞割裂素)、琼脂应用:快速繁育、脱毒植株、生产植物性产品植物的克隆进程:异种植物细胞→去壁→融合→再生壁→杂种细胞植物体细胞杂交→植物组织培育→杂种植株应用:打破远缘杂交不亲和的障碍,取得杂种植株【典题解悟】1.下列属于组织培育的是()A.花粉培育成单倍体植株 B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株解析:组织培育是一种技术手腕,若是是自然情形下发生的情形,不属于组织培育,B和C都属于植物植株中自然发生的生长发育进程。
而D一样指的是自然状况下极偶然的情形。
只有A对花粉进行培育属于人工的技术手腕。
故选A。
2.科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的成效。
下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是()A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优势是能克服远源杂交不亲和的障碍B.驱蚊草培育进程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或振动、电刺激等方式C.驱蚊草培育进程是植物体细胞杂交,不同于植物组织培育,无愈伤组织和试管苗形成的进程D.驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而取得是因为不同物种间存在生殖隔离解析:植物体细胞杂交能够克服因为生殖隔离带来的远源杂交不亲和的障碍,而诱导融合以后的杂种细胞发育为植株的进程必需通过植物组织培育的脱分化形成愈伤组织,再割裂、分化形成试管苗的进程。
第一节什么是克隆第二节植物克隆课标解读重点难点1.比拟有性繁殖与无性繁殖,简述克隆含义。
2.通过举例,概述克隆根本条件。
3.结合单细胞培养成完整植株示意图,理解细胞全能性及简述植物组织培养程序。
4.联系植物克隆实例,说明植物克隆概念、成就及应用前景。
1.克隆定义及其根本条件。
(重点)2.植物细胞全能性含义。
(重点)3.植物组织培养。
(重难点)无性繁殖与克隆无性繁殖,即只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体结合,只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体。
2.在分子水平上,基因克隆是指某种目基因复制、别离过程。
3.在细胞水平上,细胞克隆技术应用在杂交瘤制备单克隆抗体操作中。
4.在个体水平上,植物可由母体特定部位或构造产生新个体,而动物克隆较复杂,经历了由胚胎细胞克隆到体细胞克隆开展过程。
5.克隆根本条件:具有完整基因组细胞核活细胞;能有效调控细胞核发育细胞质物质;完成胚胎发育必要环境条件。
1.克隆技术开展经历了哪几个阶段?请尝试举例加以说明。
【提示】 微生物克隆,如菌落形成;遗传工程克隆,如DNA 克隆或基因克隆;个体水平上克隆,如克隆动物。
植物细胞全能性1.根本含义:植物体每一个生活细胞,都具有发育成完整植株潜能。
2.全能性原因:每个细胞都含有本物种所特有全套遗传物质。
3.特点:不同植物或同种植物不同基因型个体间,细胞全能性表达程度大不一样。
2.有人说只要找到秋海棠一个细胞,就能再生出秋海棠,这依据生物学原理是什么?【提示】 能让一个细胞发育成一个个体,依据是细胞全能性。
植物组织培养1.2.过程:离体植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、 芽―→植物体。
3.植物组织培养一般程序(1)配制含有适当营养物质与植物生长调节剂并含有琼脂培养基,进展灭菌。
(2)从消毒根、茎或叶上切取组织块。
(3)将组织块放在固体培养基上进展培养,获得愈伤组织。
(4)以适当配比营养物质与生长调节剂诱导愈伤组织,直到再生出新植株。
浙科版选修3现代生物科技专题《什么是克隆》说课稿一、教材及学生情况分析教材内容本次说课的内容是浙科版选修3《现代生物科技专题》,具体是其中的第一单元《克隆技术与人类生活》中的《什么是克隆》模块。
该模块主要介绍了克隆的基本概念、克隆技术的发展历程以及克隆技术在人类生活中的应用。
学生情况本节课是高一选修生物课,学生年龄为16-17岁,总人数为40人,学生具有一定的生物基础知识,但对于克隆技术可能存在一些误解和困惑。
二、教学目标知识与能力1.理解克隆的基本概念,掌握克隆技术的发展历程;2.了解克隆技术在人类生活中的应用;3.掌握科学研究和生物科技发展对人类社会的影响。
过程与方法1.通过探究式学习方式,激发学生的学习兴趣;2.结合实例和案例,帮助学生深入理解克隆技术的概念和原理;3.采用互动讨论、小组合作等方式,培养学生的科学研究和团队合作能力。
情感态度价值观1.培养学生对生物科技有正确的认识和积极的态度;2.引导学生思考科学技术的发展对人类社会的影响;3.培养学生的创新思维和批判性思维,培养学生对生物伦理和道德问题的思考能力。
三、教学重难点重点1.克隆的基本概念及克隆技术的发展历程;2.克隆技术在人类生活中的应用。
难点1.帮助学生理解克隆技术的原理和科学原则;2.引导学生思考科学技术对人类伦理和道德的挑战。
四、教学过程1. 导入(5分钟)通过一个简短的视频或图片展示,引发学生对克隆的兴趣,激发学生的思考和探究欲望,为后续的学习做铺垫。
2. 概念解释(10分钟)在导入的基础上,引导学生回答问题:什么是克隆?通过学生的回答,梳理出克隆的基本概念,并与学生进行互动讨论,逐步明确克隆的概念和特点。
3. 克隆技术的发展历程(15分钟)通过简单的实例和案例,介绍克隆技术的发展历程,包括动物克隆、植物克隆和基因克隆等方面的内容。
通过多媒体展示,结合文字说明,让学生理解克隆技术的发展过程和科学原理。
4. 克隆技术在人类生活中的应用(15分钟)通过具体的案例,介绍克隆技术在人类生活中的应用,如克隆动物的科学研究、克隆植物的农业应用以及基因工程中的克隆技术等。
第一节什么是克隆 ( 略)第二节植物的克隆1.简述植物细胞全能性的含义。
2. 简述植物组织培育的程序。
( 重点 ) 3. 举例说明植物细胞全能性的表现。
4.简述植物细胞、器官培育的方法和意义。
( 重点 ) 5. 简述植物原生质体获得的方法及理解植物细胞工程的看法、操作过程和应用。
( 难点 ) 6. 简述多路子的植物克隆实践。
一、植物组织培育1.理论基础——植物细胞的全能性(1)含义:植物体的每个生活细胞都拥有遗传上的全能性,所以都拥有发育成完满植株的潜能。
(2)特点①不相同种类植物或同种植物的不相同基因型个体的细胞全能性的表达程度大不相同。
②长远培育中,培育物的胚胎发生和器官形成能力下降。
2.程序(1) 半固体培育基的配制:培育基中含有合适营养物质、植物生长调治剂及0.7%~1%的琼脂;把培育基倒入灭菌试管中凝固成半固体。
(2)小组织块的切取:从消毒的根、茎、叶上切取。
(3)愈伤组织的获得:植物组织块切口处的细胞在创伤的刺激下发生脱分化,成为分裂的细胞。
在创伤表面形成一种由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的再生组织,即为愈伤组织。
(4)新植株的再生①引诱愈伤组织,使其产生出芽和根的顶端分生组织,并由此再生出新的植株。
②将愈伤组织分别成单个细胞,再在合适培育基上培育发育成胚状体,进而发育成新的植株。
3.成功的条件(1)深入商议特定植物细胞全能性的表达条件。
(2)在植物克隆试验研究中,尽量选择性状优异、细胞全能性表达充足的基因型。
1.植物组织培育过程中,应如何操作才能成功?提示:离体条件;无菌操作。
1.措施:经过平衡的植物激素配比进行调控。
(1)合适的激动素和细胞分裂素配比可引诱芽的分化。
(2)合适的吲哚乙酸及合适减除其他某些激素,可引诱生根。
2.意义(1)利于植物的受精过程、胚胎发育过程及调治控制这些过程的环境因素、遗传基础和分子及生理生化机理的研究。
(2)经过遗传工程的操作,研究与植物生长发育相关的重要基因或影响因素。
第二章克隆技术一、课标内容1.简述植物的组织培养。
2.简述动物的细胞培养与体细胞克隆。
3.举例说出细胞融合与单克隆抗体。
二、教学要求第一节什么是克隆(选学)第二节植物的克隆第三节动物的克隆三、教学建议1.课时建议(共计9课时)(1)“第二节植物的克隆”的教学重点是植物细胞的全能性、植物组织培养程序和植物细胞工程;教学难点是植物组织培养程序。
在教学过程中可运用启发式教学,激励学生主动去探索,在探究过程中体验科学研究与发展的本质。
教师要注意激发学生的创新思维和创造能力,注意提高学生的批判性思维。
由于学生在必修模块中已经学习过有关细胞全能性及细胞分化的知识,因而可利用必修内容中的实例“胡萝卜根的组织培养”引导学生思考,接下来以图文结合的形式介绍植物组织培养的基本过程、概念、已取得的进展和尚未解决的问题,使学生认同科学是一个不断发展的过程,激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。
(2)“第三节动物的克隆”的教学重点是动物细胞组织培养、细胞核移植和动物的克隆繁殖;教学难点是细胞株系、细胞核移植和动物的克隆繁殖。
在讲授有关“动物的克隆”的有关内容时,由于已经有“植物的克隆”为基础,学生易于理解,因此可以讲授为主,辅之与自学、指导、讨论、探究等相结合的教学方式。
重点围绕三个问题:为什么要进行动物细胞的培养?什么是动物细胞的培养?怎样进行动物细胞的培养?明确动物细胞培养的过程及条件,区分原代培养与传代培养的概念。
动物体细胞核移植技术及克隆动物,既是动物细胞工程的重点内容,又是近几年来的热点问题,学生对此有一定的了解,如何做到在原有基础上提高呢?可从动物体细胞核移植技术在克隆动物中的作用——克隆动物的核心技术介绍,使学生在学习及思维的过程中对核移植技术有较深入地理解。
第一节什么是克隆第二节植物的克隆无性繁殖与克隆1.克隆就是无性繁殖,只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体。
2.在分子水平上,基因克隆是指某种目的基因的复制、分离过程。
3.在细胞水平上,细胞克隆技术应用在杂交瘤制备单克隆抗体的操作中。
4.在个体水平上,植物可由母体的特定部位或结构产生新个体,而动物的克隆较复杂,经历了由胚胎细胞克隆到体细胞克隆的发展过程。
5.克隆的基本条件:具有完整基因组的细胞核的活细胞;能有效调控细胞核发育的细胞质物质;完成胚胎发育的必要的环境条件。
1.克隆技术的发展经历了哪几个阶段?请尝试举例加以说明。
【提示】微生物克隆,如菌落的形成;遗传工程克隆,如DNA克隆或基因克隆;个体水平上克隆,如克隆动物。
1.基本含义:植物体的每一个生活细胞,都具有发育成完整植株的潜能。
2.全能性的原因:每个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。
3.特点:不同植物或同种植物不同基因型个体间,细胞全能性的表达程度大不相同。
2.有人说只要找到秋海棠的一个细胞,就能再生出秋海棠,这依据的生物学原理是什么?【提示】能让一个细胞发育成一个个体,依据的是细胞的全能性。
2.过程:离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、 芽―→植物体。
3.植物组织培养的一般程序(1)配制含有适当营养物质和植物生长调节剂并含有琼脂的培养基,进行灭菌。
(2)从消毒的根、茎或叶上切取组织块。
(3)将组织块放在固体培养基上进行培养,获得愈伤组织。
(4)以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织,直到再生出新植株。
4.愈伤组织:是指在植物组织创伤表面形成的一种相对没有分化的、高度液泡化的、活的薄壁细胞团。
5.细胞培养:指处于适当液体培养条件的单个植物细胞,经过培养基中成分的诱导,可发生类似与受精卵发育成胚的过程,即从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体,最后再生出完整的植株。
6.培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因(1)染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生等,而且不可逆。
植物的克隆
教学目标
1.掌握植物的克隆原理和分类;
2.了解植物的克隆在现代生物科技中的应用;
3.培养学生探究、思辨和合作学习等综合素养。
教学重点
1.植物的克隆原理;
2.植物的克隆分类;
3.植物的克隆在现代生物科技中的应用。
教学难点
1.植物的克隆与变异之间的关系;
2.植物的克隆在现代生物科技中的应用。
教学方法
知识讲授、案例分析、小组讨论、互动探究
教学过程
导入
在黑板上写下“克隆”,并请学生谈谈他们对克隆的了解和想法。
教师提问引导学生思考并发表看法。
知识讲授
1.植物的克隆原理:教师通过PPT讲解植物的克隆原理,包括无性繁殖和有性繁殖两种方式。
2.植物的克隆分类:教师讲解植物的克隆种类,包括自然克隆和人工克隆两大类,并介绍各种克隆方式的具体特征和应用场景。
3.植物的克隆在现代生物科技中的应用:教师通过案例分析,介绍植物的克隆在现代生物科技中的应用,包括遗传改良、种子繁殖和药用植物培育等。
小组讨论
教师将学生分组,让每个小组选择一个植物,并探究该植物的克隆方式及其应用场景。
同时,让每个小组向其他小组展示他们的成果,并展开小组间的互动讨论。
互动探究
教师组织学生观察实验场景,同时结合自己的观察体验,让学生探究植物的克隆与变异之间的关系。
总结
教师从植物的克隆与变异之间的关系、植物克隆在现代生物科技中的应用等方面进行总结,并鼓励学生通过实验探究和案例分析等方式进一步深入学习相关知识。
参考资料
1.《植物生物技术》教材;
2.《生物技术》教材。
2019最新浙科版生物选修3第一节《什么是克隆》教案【教学目标】知识与能力方面:1.说出有性生殖和无性生殖的含义。
2.简述克隆的含义及在不同水平上的克隆技术的含义。
3.描述克隆技术的发展历程。
4.举例说出克隆的基本条件。
过程与方法方面:通过克隆技术的发展历程的学习,认识生物科技进步的基本规律。
情感态度、价值观方面:认同生物科技的发展,体会S、T、S三者之间的关系。
【教学重点】克隆技术的概念,克隆技术的发展历史。
【教学难点】克隆技术的三个水平。
【教学方法】讲授法。
【教学课时】1课时。
【教学过程】(导入新课)我们在必修课中已经学过了生物的有性生殖过程,请同学们回忆一下,高等动物物如何进行有性生殖?生答:先进行减数分裂,然后进行受精作用。
师总结:也就是说,先由雌雄亲本分别产生有性生殖细胞,之后经过两性生殖细胞的融合,合子发育为新个体。
这种有性生殖对生物的进化带来什么优势?生答:使生物后代具有更大的变异性,更能适应多变的环境。
虽然有性生殖具有更大的优势,但是实际上,自然界还是有很多的生物进行无性生殖,在英文中有一个单词CLONE就是指的通过无性繁殖获得的群体,即无性繁殖系。
(提出问题)如何理解克隆?(学生活动)阅读教材P18,找出克隆的三个水平的含义。
(总结归纳)克隆这个词语经过发展,现在一般可以具有三个水平的含义。
分子水平:由一个模板分子直接形成一个新一代分子,一般指DNA分子通过复制进行克隆。
实际上现在所讲的基因克隆并不单单指DNA的复制,而是特指基因工程中基因的复制、分离过程。
细胞水平:一个母细胞通过细胞增殖获得子代细胞,例如,在微生物培养时,由一个大肠杆菌形成一个菌落的过程。
个体水平:特指生物个体的无性生殖过程。
(提出问题)克隆技术是什么(学生活动)阅读教材P18-P19,找出克隆技术的定义,并总结三个水平的克隆技术(总结归纳)克隆技术是指从众多的基因或细胞群体中通过无性生殖和选择获得目的基因或特性类型细胞的技术操作。
《植物的克隆》第一课时教学设计一、学习任务分析“植物的克隆”选自高中生物选修三第二章“克隆技术” 。
主要内容包括克隆的定义及条件,植物细胞全能性及其表达、植物组织培养程序及应用、原生质体的制备、植物细胞工程以及多途径的植物克隆实践。
“植物细胞全能性及其表达、植物组织培养”中部分内容与必修一中“细胞的全能性”部分内容重叠。
该节内容可分为两课时进行学习,第一课时可学习克隆的定义及条件,植物组织培养程序及应用,同时在学习过程中对植物细胞的全能性及其表达进行回顾和补充。
第二课时可对植物的体细胞杂交技术,多途径的植物克隆实践进行介绍并通过练习巩固第一课时的学习内容。
二、学习者分析本节课的教学对象是高三(7 )班的学生,该班的学生基础知识扎实,知识应用能力较强,大多数学生上课注意力集中。
学生在此之前已经学习过细胞的全能性,同时也对植物组织培养技术有一定的认识。
对于克隆的认识比较表面。
因此,教师会在上课初始对克隆进行简单介绍,随后将对实现植物克隆的理论基础和技术基础进行重点介绍。
在这个过程中,教师需要注意对学生已学习过的内容进行简单回顾和合理补充。
三、教学目标(一)知识与技能目标1.说明克隆的定义及本质。
2.简述植物细胞全能性的含义。
3.概述植物组织培养的程序。
4.简述植物体细胞杂交技术。
(二)过程与方法目标尝试将细胞培养方式与植物体自然状态下的合子发育过程相联系。
(三)情感态度与价值观目标认同基础理论研究对应用实践的重要影响。
四、教学重点与难点教学重点:植物组织培养的程序。
教学难点:植物组织培养的程序。
五、教学方法以教师介绍为主。
六、教学过程(一)克隆的定义及条件(5min)教师行为:教师带领学生回顾图1。
教师提问,新生成的子代胡萝卜植株与亲代的胡萝卜植株的遗传物质是否相同?胡萝卜根细胞发育形成完整的植株的过程经历了什么细胞分裂方式?以此来推出,胡萝卜植株并没有经过两性细胞的结合,仅仅通过单个细胞发育而来,这样的过程即为无性繁殖,即为克隆。
第一节什么是克隆第二节植物的克隆课标解读重点难点1.比较有性繁殖与无性繁殖,简述克隆的含义。
2.通过举例,概述克隆的基本条件。
3.结合单细胞培养成完整植株的示意图,理解细胞的全能性及简述植物组织培养的程序。
4.联系植物克隆的实例,阐明植物克隆的概念、成就及应用前景。
1.克隆的定义及其基本条件。
(重点)2.植物细胞的全能性的含义。
(重点)3.植物组织培养。
(重难点)无性繁殖与克隆1.克隆就是无性繁殖,即只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合,只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体。
2.在分子水平上,基因克隆是指某种目的基因的复制、分离过程。
3.在细胞水平上,细胞克隆技术应用在杂交瘤制备单克隆抗体的操作中。
4.在个体水平上,植物可由母体的特定部位或结构产生新个体,而动物的克隆较复杂,经历了由胚胎细胞克隆到体细胞克隆的发展过程。
5.克隆的基本条件:具有完整基因组的细胞核的活细胞;能有效调控细胞核发育的细胞质物质;完成胚胎发育的必要的环境条件。
1.克隆技术的发展经历了哪几个阶段?请尝试举例加以说明。
【提示】微生物克隆,如菌落的形成;遗传工程克隆,如DNA克隆或基因克隆;个体水平上克隆,如克隆动物。
植物细胞的全能性1.基本含义:植物体的每一个生活细胞,都具有发育成完整植株的潜能。
2.全能性的原因:每个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。
3.特点:不同植物或同种植物不同基因型个体间,细胞全能性的表达程度大不相同。
2.有人说只要找到秋海棠的一个细胞,就能再生出秋海棠,这依据的生物学原理是什么?【提示】能让一个细胞发育成一个个体,依据的是细胞的全能性。
植物组织培养 1.2.过程:离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、 芽―→植物体。
3.植物组织培养的一般程序(1)配制含有适当营养物质和植物生长调节剂并含有琼脂的培养基,进行灭菌。
(2)从消毒的根、茎或叶上切取组织块。
(3)将组织块放在固体培养基上进行培养,获得愈伤组织。
(4)以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织,直到再生出新植株。
4.愈伤组织:是指在植物组织创伤表面形成的一种相对没有分化的、高度液泡化的、活的薄壁细胞团。
5.细胞培养:指处于适当液体培养条件的单个植物细胞,经过培养基中成分的诱导,可发生类似与受精卵发育成胚的过程,即从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体,最后再生出完整的植株。
6.培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因(1)染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生等,而且不可逆。
(2)细胞或组织中激素平衡被打破,或细胞对外源生长物质的敏感性发生改变。
(3)随着时间推移,由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系。
7.植物细胞培养和器官培养的意义(1)可以在实验室环境进行植物受精过程和植物自受精卵进行的胚胎发育过程,以及调节控制这些过程的环境因素、遗传基础和分子及生理生化机理研究。
(2)可以进行遗传工程的操作,完成与植物生长发育有关的重要基因或影响因素的研究。
(3)可以通过实验手段培育植物新品种。
3.图中①、②过程的选用的培养基相同吗?【提示】 不相同。
原生质体培养与植物细胞工程的甘露醇溶液环境)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞,将细胞壁消化除去来获得。
2.植物细胞工程的概念和操作过程是:培养植物细胞(包括原生质体),借助基因工程方法,将外源遗传物质(DNA)导入受体细胞(包括原生质体受体)中,或通过细胞融合、显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合,再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株。
4.尝试写出植物的全能性要表现出来需要哪些条件?【提示】植物细胞表现全能性的条件为:(1)脱离母体;(2)有一定的营养激素;(3)无菌;(4)适宜的温度等条件。
1.通过胚胎细胞克隆出的山羊属于个体水平上的克隆。
(√)2.生物体的体细胞的细胞核含有此生物体全部的遗传信息。
(×)【提示】细胞质中的线粒体、叶绿体中含有少量的DNA即也含有遗传信息。
3.胚胎细胞克隆不属于严格意义上的动物克隆。
(√)4.经单细胞特殊培养形成的愈伤组织为一种高度分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织。
(×)【提示】愈伤组织为一种相对没分化的薄壁细胞。
5.适当的激素和细胞分裂素配比可以诱导根的分化。
(×)【提示】可诱导芽的分化,而不是根的分化。
6.在培养基上加入不同浓度的NaCl,可使培养的细胞发生染色体变异,从而筛选出抗盐或抗病变异体。
(×)【提示】发生了基因突变。
对三个水平上的克隆的理解①三个水平上的克隆分别是什么?②细胞分裂的克隆、胚胎细胞克隆兔分别属于哪种克隆?③克隆需要哪三个基本条件?1.分子水平克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。
含义是将某一特定DNA片断通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中,然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片断的“群体”。
2.细胞水平克隆的实质是由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。
其中每个细胞的基因都相同。
比如,使一个细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。
又如,在脊椎动物体内,当有外源物(如细菌或病毒)侵入时,会通过免疫反应产生特异的识别抗体。
产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由一个B 细胞分裂而成。
这样的一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。
细胞克隆是一种低级的生殖方式——无性繁殖,即不经过两性结合,子代和亲代具有相同的遗传性。
生物进化的层次越低,越有可能采取这种繁殖方式。
3.个体水平克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。
比如,两个同卵双胞胎即为一个克隆。
因为他(她)们来自同一个受精卵,所以遗传背景完全一样。
克隆的本质是无性繁殖,克隆的技术主要是植物组织培养、细胞培养等,在这些过程中不出现减数分裂,只有有丝分裂和分化,因此可以保证遗传物质的稳定性。
如出现变异,也应该是有丝分裂和分化中可能存在的基因突变和染色体畸变,而不考虑基因重组。
下列有关克隆的叙述,不正确的一项是( )A.利用PCR技术扩增人的胰岛素基因B.将人的胰岛素基因整合到细菌的DNA中C.嫁接在果树生产上用以保持品种优良特性D.细胞克隆技术在利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体的操作中得到充分运用【审题导析】理解克隆的概念:(1)不是两个分子、两个细胞或两个个体的结合。
(2)最后一定形成新一代分子、细胞或个体。
【精讲精析】A项属于分子水平上的克隆;B项利用的原理是基因重组,属于基因工程范畴;C项嫁接属于个体水平上的克隆,能保持亲本的优良特性。
【答案】 B下列现象不属于克隆的是( )A.由一个DNA分子复制了许多一样的子代DNA分子B.纯种白花豌豆的子代都开白花C.绵羊“多莉”的产生过程D.一个大肠杆菌在培养基上形成了一个菌落【审题导析】解答此题的关键在于掌握克隆的本质是无性繁殖即由一个模板复制出许多相同后代。
【精讲精析】A、C、D分别是分子、个体、细胞水平的克隆,B选项的豌豆自花受粉植物,白花豌豆为纯合子,其后代不会发生性状分离,所以子代全为白花,属于有性生殖。
【答案】 B植物组织培养与细胞的全能性①为什么细胞有全能性?②细胞全能性体现的条件有哪些?③植物组织培养的原理过程是怎样的?④如何诱导愈伤组织产生根或芽?1.细胞全能性(1)概念生物体的细胞具有发育成完整个体的潜能,细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
(2)生物体细胞具有全能性的原因生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息,都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
(3)细胞全能性体现的条件①离体(必要条件)。
②一定的营养物质(水、无机盐、维生素和氨基酸等)。
③激素(细胞分裂素、生长素等)。
④适宜条件(适宜温度、光、pH 等)。
(4)细胞全能性大小的比较①比较大小的依据:细胞全能性体现所要求条件的难易程度。
②一般情况下细胞全能性大小的比较顺序。
植物体细胞>动物体细胞(核有全能性)。
受精卵细胞>生殖细胞>体细胞。
2.植物组织培养技术(1)植物组织培养原理植物细胞的全能性,即具有某种植物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整植株的潜能。
(2)植物组织培养的过程(如图)离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化激素、光根、芽―→植物体。
(3)脱分化、再分化的比较①细胞脱分化:已分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转化成未分化细胞的过程。
②生物体细胞不能表达全能性的原因:植物体细胞内的基因选择性表达。
③脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程细胞→愈伤组织愈伤组织→幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团有根、芽需要条件①离体②适宜的营养③生长素和细胞分裂素①离体②适宜的营养③生长素和细胞分裂素④光照影响脱分化、再分化的重要因素为植物激素。
当细胞分裂素与生长素共同使用时,能强烈的促进愈伤组织的形成,两者不同浓度的配比在再分化过程中,分别对诱导根或芽的产生起关键作用。
当细胞分裂素与生长素的浓度比高时,有利于芽的产生;浓度比低时,有利于根的产生。
正确理解细胞的全能性(1)全能性表达的标志:已分化的细胞能形成完整的个体。
(2)全能性的原理:细胞具有发育成完整个体所必需的“全套”基因而不是“全部”基因,因此含染色体组的配子中有全套基因,同样具有全能性。
有关全能性的叙述,不正确的是( )A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高B.生物体内细胞由于分化,全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高D.植物细胞离体培养在一定条件下,能表现出全能性【审题导析】解答本题的关键是:明确细胞的全能性大小与细胞分化及分化的程度、细胞全能性实现的条件的关系。
【精讲精析】本题需从以下几方面入手分析:①受精卵是个体发育的起点,在自然条件下,通过细胞的分裂、分化形成完整的个体,所以全能性最高;②体内每一个体细胞都是通过有丝分裂形成的,都含有发育成完整个体所必需的全部基因,理论上讲都应该具有全能性,但由于分化,基因在不同的细胞中选择性表达,因而体细胞并不能表现出全能性;③卵细胞在一定条件下,全能性表现比体细胞高,但与受精卵相比,细胞的分化程度较高;④分化的植物细胞具有全能性,但要表达全能性,必须在一定条件下离体培养。
【答案】 C如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题。
(1)要促进细胞分裂、生长,培养基中应有________和________。
(2)此过程依据的原理是_________________________________________。