高中生物 专题2 细胞工程 2.1《植物细胞工程》（第1课时）植物细胞工程的基本技术课件 新人教版选修3.ppt

2.1植物细胞工程,2.1.1植物细胞工程的基本技术,1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术2.尝试进行植物组织培养,本节课采用先总后分的方法，先告诉同学们什么是植物体细胞杂交技术，然后采用问题式教学，设置问题，逐一分析该杂交过程有采用的方法，通过讨论，突破重难点；教师引导，学生回顾胡萝卜的组织培养过程，教师给以总结。整个教学都以问题为主线。,播放视频耕地面积的减少，提出问题：在耕地减少，人口在增加的同时，如何解决人类的粮食问题？引出能否让一颗植物结出多种果实，利用有限的土地资源生产更多的粮食，展示图片，导入今天的主题番茄马铃薯的杂交。通过教材上的番茄马铃薯实例引入，让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄，地下结马铃薯块茎的植物，如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？这样能把学生吸引到本节课要解决的问题植物体细胞杂交技术上。随后采用问题式教学，设置问题，结合学生原有的植物细胞结构特点、酶的特性及植物组织培养技术的知识，与学生一起讨论逐一解答有关问题，再按教材上的植物体细胞杂交技术流程图进行总结。,耕地面积的减少,生殖隔离,植物体细胞杂交技术,一.概念：将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,1.不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是,如何能温和的去除细胞壁呢？,酶解法纤维素酶果胶酶,细胞壁,2两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？,细胞膜具有一定的流动性,人工诱导原生质体融合的方法：,3两种来源不同的原生质体又如何融合在一起呢？,化学介导的细胞融合：优点：操作简便、快速省时且融合效果好；缺点：聚乙二醇（PEG）对细胞有一定的毒性作用，相对分子质量越大，毒性越强，在使用前应测试PEG对细胞毒性作用及使用条件，包括使用时PEG的实际浓度、作用时间及反应温度等主要因素。,电激法：优点：是对细胞无毒性；缺点：需要电融合仪。,4若只考虑原生质体的两两融合，诱导融合后只出现杂种细胞吗？杂种细胞如何培育出完整的植株呢？,？,筛选,1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的胡萝卜新植株。,植物组织培养技术,植物细胞具有全能性,2.什么是细胞的全能性？,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能,1.为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完整植物体？,在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达的结果,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？,生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全部基因,3.已分化的细胞为什么具有全能性？,5.植物组织培养的过程,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,5.植物组织培养的过程,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。,6.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？,7.细胞表现全能性的条件有哪些？,细胞离体、无菌条件、一定的营养物质、激素和适宜的温度、PH值、光照。,愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。,8.为什么要在避光条件下培养愈伤组织？,去壁,去壁,纤维素酶果胶酶,原生质体,植物细胞,原生质体融合,离心、振动、电激等、聚乙二醇（PEG）,再生细胞壁,杂种细胞,脱分化,愈伤组织,杂种植株,激素,筛选,激素,再分化,植物体细胞杂交过程示意图,二.优点：,克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，出现自然界没有的新品种。拓展了可用于杂交的亲本组合范围。,白菜,紫甘蓝,白菜甘蓝,“白菜甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。,三.植物体细胞杂交技术成果,四.未解决问题：为什么“番茄马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。尚未让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。,去壁,去壁,纤维素酶果胶酶,原生质体,植物细胞,原生质体融合,离心、振动、电激等、聚乙二醇（PEG）,再生细胞壁,杂种细胞,脱分化,愈伤组织,杂种植株,激素,筛选,激素,再分化,植物体细胞杂交过程示意图,1.通过植物组织培养（）A.获得的植株都不会出现变异B.可以证明高度分化的细胞也具有全能性C.可以克服远源杂交不亲和的障碍D.可以大量繁育无子番茄,2.下列有关植物体细胞杂交的叙述不正确的是（）A.用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B.诱导两种植物细胞的原生质体融合，进而形成杂种细胞C.植物体细胞杂交的最终目的是得到细胞的代谢产物D.植物体细胞杂交技术可用电激法诱导细胞融合,B,C,（1）步骤是去掉_，最常用的方法是_（2）步骤一般常用的化学试剂是_，其应用的原理是_（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的是_技术，其中步骤、是_过程，该技术依据的生物学原理是_（