高中生物 专题二 第1节 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

专题2细胞工程第1节植物细胞工程第1课时植物细胞工程的基本技术 栏目链接 一 细胞工程的含义 细胞 分子 细胞 细胞器 遗传物质 细胞产品 植物 动物 栏目链接 二 植物细胞的全能性 1 含义 具有某种生物 的任何一个细胞 都具有发育成 的潜能 2 脱分化 让 的细胞 经过诱导后 失去其特有的 而转变成未分化细胞 进而形成 3 再分化 在一定的培养条件下 分化出 进而形成完整小植株 全部遗传信息 完整生物体 已分化 结构和功能 愈伤组织 愈伤组织 根和芽 栏目链接 三 植物组织培养技术 1 理论基础 植物细胞的 2 实验 胡萝卜的组织培养 1 原理 离体的植物组织 器官 胚状体或丛芽 试管苗 全能性 愈伤组织 栏目链接 2 过程 取材 消毒后选取根的 部位 切取1cm3左右的小块 因为该部位容易诱导形成愈伤组织接种 将组织块接种到诱导培养基上 诱导出 有形成层 愈伤组织 栏目链接 培养 在23 26 恒温 条件下培养一段时间 再将愈伤组织转接到 培养基上培养诱导出试管苗移栽 将试管苗移栽到大田 培养成正常植株 避光 分化 栏目链接 3 概念 在 和 条件下 将 的植物器官 组织 细胞 培养在人工配制的培养基上 给予适宜的培养条件 诱导其产生 最终形成完整的植株 无菌 人工控制 离体 愈伤组织 丛芽 栏目链接 四 植物体细胞杂交 1 概念 将不同种的植物 在一定条件下融合成 并将其培育成 的技术 2 过程 1 制备原生质体 用 酶和 酶去除细胞壁 获得具有活力的 2 诱导原生质体间的融合 体细胞 杂种细胞 新的植物体 纤维素 果胶 原生质体 栏目链接 诱导方法 物理法 等 和化学法 用 诱导 结束标志 杂种细胞再生出 3 植物组织培养 人工培养杂种细胞 得到杂种植株 3 意义 克服不同生物 的障碍 离心 振动 电激 聚乙二醇 peg 细胞壁 远缘杂交不亲和 栏目链接 栏目链接 知识点1细胞的全能性 1 概念 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞 都具有发育成完整生物个体的潜能 2 物质基础 生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质 都有发育成为完整个体所必需的全部基因 3 细胞表现其全能性的条件 1 离体状态 栏目链接 2 培养基中除含有一定的水分 无机盐外 还要添加一定的植物激素 如生长素 细胞分裂素 这有助于愈伤组织分化为不同组织 器官 3 在植物组织培养的前期对光照无需求 在后期需要光照条件 这有利于细胞生长 分化 4 各种细胞全能性的比较 1 应注意细胞的全能性与细胞的分化程度和分裂能力三者间的关系 一般来说 细胞的分化程度越高 其分裂能力越弱 其全能性越不容易表现出来 栏目链接 2 受精卵 生殖细胞 体细胞 3 体细胞中 植物细胞 动物细胞 只有细胞核才有全能性 分化程度低的 分化程度高的 细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱的 幼嫩的细胞 衰老的细胞 栏目链接 例1以下关于细胞全能性的描述错误的是 a 利用海岛烟草韧皮部细胞培育出植株体现了细胞的全能性b 受精卵的全能性最高c 水稻种子培育出植株表现了细胞的全能性d 只有在离体的条件下细胞的全能性才能得以体现 栏目链接 解析 细胞的全能性是指高度分化的体细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 c选项中种子可看成一个个体 利用水稻种子培育出植株是一个完整的个体发育过程 不能说明细胞的全能性 答案 c 栏目链接 1 细胞具有全能性的原因是 a 体细胞具有发育成完整个体的潜能b 生物体的每个细胞都具有全能性c 生物体的细胞一般都含有个体发育的全套基因d 生物体的每个细胞都是由受精卵发育成的 变式迁移 栏目链接 解析 a项中指的是细胞的全能性 并非细胞全能性的原因 细胞之所以具有全能性 是由于细胞中含有发育为完整个体所必需的遗传物质 所以从理论上说 生物体的每一个细胞都具有全能性 答案 c 变式迁移 栏目链接 点评 1 配子 如精子 卵子 亦具细胞全能性 因为配子中至少含有一个完整的染色体组 根据染色体组概念 一个染色体组就含有该物种生长发育 遗传变异所需的全部遗传物质 2 动物体细胞虽具细胞全能性 但因其高度分化 目前其全能性还没有实现表达 3 并不是每一个细胞均具全能性 如植物的筛管细胞 哺乳动物的成熟的红细胞等 变式迁移 栏目链接 知识点2植物组织培养 栏目链接 3 影响植物细胞脱分化 再分化的关键因素是植物激素 特别是当细胞分裂素和生长素共同使用时 根据诱导的需求 对二者要按一定比例合理使用 4 愈伤组织 排列疏松 无规则 高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞 栏目链接 例2下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 栏目链接 1 要促进细胞分裂 生长 培养基中应有营养物质和激素 营养物质包括 和小分子有机物 激素包括细胞分裂素和 两类植物激素 2 此过程依据的原理是 a和b阶段主要进行的分裂方式是 b阶段除了细胞分裂外 还进行细胞 等 栏目链接 3 此过程要无菌操作 主要是指对 进行灭菌 消毒 b阶段需要光照 原因是 4 试管苗的根细胞没有叶绿素 而叶的叶肉细胞具有叶绿素 这是基因 的结果 栏目链接 解析 进行植物组织培养时将离体的植物组织 器官或细胞接种到经消毒 灭菌的培养基中 培养基中含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物 还含有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素 由外植体发育到试管苗 脱分化阶段细胞进行分裂 再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗 此阶段需要光照 原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件 栏目链接 答案 1 无机物生长素 2 植物细胞的全能性有丝分裂分化 3 培养基细胞中叶绿素的合成需要光照条件 4 选择性表达 栏目链接 2 下图所示的是基因型为aabb的水稻的花药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 下列相关叙述错误的是 变式迁移 栏目链接 a 愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团b 在愈伤组织的形成过程中 必须从培养基中获得水 无机盐和小分子有机物等营养物质c 为促进花粉细胞分裂生长 在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素d 试管苗可能出现的基因型有aabb或aabb或aabb或aabb 变式迁移 栏目链接 解析 花粉是通过减数分裂形成的 其基因型为ab或ab或ab或ab 由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理 是单倍体 答案 d 点评 1 外植体最好选择幼嫩部分的原因 幼嫩部分细胞全能性高 2 植物组织培养有体细胞培养和有性生殖细胞培养之分 前者属于无性繁殖 子代可基本保持母本的优良性状 变式迁移 栏目链接 知识点3植物体细胞杂交 1 步骤 栏目链接 2 原理 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 3 基础 植物组织培养技术 4 成功标志 获得杂种植株 而不是获得杂种细胞 但细胞融合完成的标志则是形成新的细胞壁 5 植物体细胞杂交的优点 克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍 可培育作物新品种 栏目链接 例3 白菜 甘蓝 是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种 它具有生长期短和耐储藏等优点 下图是 白菜 甘蓝 的培育过程示意图 下列描述错误的是 栏目链接 a 培育过程中 实现 过程常用的物质为纤维素酶和果胶酶b 过程 的诱导方法有物理法和化学法两种c 过程中进行的细胞分裂方式是减数分裂 形成的杂种植物幼苗遗传物质发生改变d 植物体细胞杂交方法的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍 栏目链接 解析 根据植物体细胞杂交技术可以确定 是利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁得到原生质体 是原生质体融合形成融合的原生质体 遗传物质发生了改变 是白菜细胞和甘蓝细胞遗传物质的集合 通过有丝分裂增加细胞数目 植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍 答案 c 栏目链接 3 有甲 基因型为aabb 和乙 基因型为aabb 两品种的植物 取其花粉分别培养成植株 将它们的叶肉细胞制成原生质体 在一定条件下融合成杂种细胞 该细胞的基因型是 a aabbb aaaabbbbc aabbd aaaabbbb 变式迁移 栏目链接 变式迁移 解析 甲的花粉培养成的植株的基因型为ab 乙的花粉培养成的植株的基因型为ab 二者融合后产生的杂种细胞的基因组成是aabb 答案