福建省寿宁县高中生物 细胞工程 2.1 植物细胞工程课件 新人教版选修3.ppt

3 2 1植物细胞工程 细胞工程 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 类型 植物细胞工程 动物细胞工程 1958年 美国科学家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 利用植物细胞的全能性 植物组织培养 在无菌和人工控制条件下 将离体的植物器官 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 诱导其产生愈伤组织 丛芽 最终形成完整的植株 植物细胞工程的基本技术 细胞的全能性 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能 1 受精卵的全能性最高 4 分化程度低的细胞 分化程度高的细胞 细胞的全能性表现的条件 1 离体状态外植体 植物组织培养中作为离体培养材料的器官或组织的片段 2 营养物质 激素植物培养基 3 其他外界条件温度 光照等 离体植物细胞 外植体 脱分化 再分化 植物体 外源激素诱导 外植体本身 培养基和培养环境 脱分化 已经分化的细胞 在一定的条件下 重新回复到原始的未分化状态 再分化 已经脱分化的愈伤组织在一定条件下 再分化成各种特异性的组织细胞的过程 植物组织培养的培养基 无机营养物质 植物所必需的大量元素及微量元素有机营养物质 含n物质 包括维生素和氨基酸 碳源 2 5 的蔗糖 琼脂 起凝固支持作用植物激素 生长素 细胞分裂素 获取外植体 无菌接种 诱导愈伤组织的形成 试管苗的形成 扩大培养 移栽 脱分化 再分化 超净工作台 为什么要进行无菌操作 愈伤组织 在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞 愈伤组织细胞的特点 细胞排列酥松无规则高度液泡化的薄壁细胞无固定形态分化程度低 在实际操作时 一般先完成芽的分化 再进行根的分化 愈伤组织在分化培养基中长出芽 培养愈伤组织时 为什么要避光 获取外植体 无菌接种 诱导愈伤组织的形成 试管苗的形成 扩大培养 移栽 脱分化 再分化 愈伤组织 胚状体 根 芽同时发生 先根后芽 先芽后根 人工种子 完整植株 三 植物体细胞杂交技术 不能存在生殖隔离 尝试用这两种植物的体细胞进行杂交 这幅番茄 马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗 为什么 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 三 植物体细胞杂交技术 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 植物细胞a 植物细胞b 原生质体a 原生质体b 正在融合的原生质体 去细胞壁 再生细胞壁 植物组织培养 植物细胞融合 二 植物体细胞杂交 原理 植物细胞的全能性和细胞膜的流动性 1 阻碍植物细胞亲和的结构是什么 怎么去除 2 去壁以后的结构叫什么 3 用什么方法才能让细胞紧密接触并发生融合 4 融合的过程是怎样的 物理方法 离心 振动 电击 化学方法 聚乙二醇 peg 诱导 细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合 原生质体 脱去细胞壁的植物细胞 动物细胞也可认为是原生质体 原生质层 细胞膜 液泡膜以及两层膜之间的细胞质 原生质 细胞内的生命物质 5 融合完成的标志是什么 6 如何从杂种细胞得到杂种植株 融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞 细胞只有一个细胞核 长出新的细胞壁 马 马 番 番 所以还要经过筛选才能得到杂种植株 白菜 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 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 原因 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 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 三 植物体细胞杂交技术 1 植物体细胞融合完成的标志是a 产生新的细胞壁b 细胞膜发生融合c 细胞质发生融合d 细胞核发生融合 a 2 用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程 该过程是指a 不同植物的精子和卵细胞的融合b 不同植物的原生质体的融合c 完整的两个体细胞的融合d 植物花粉细胞的两两融合 b 3 下面关于植物细胞工程的叙述 正确的是 a 叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞b 叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织c 融合植物叶肉细胞时 应先去掉细胞膜d 叶肉细胞离体培养时 可以表现出全能性 d 1 步骤 是 最常用的方法是 2 步骤 一般常用的化学试剂是 目的是 3 在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中 运用的技术手段是 其中步骤 相当于 步骤 相当于 去掉细胞壁分离出有 酶解法 聚乙二醇 peg 诱导原生质体融合 脱分化 再分化 植物组织培养 活力的原生质体 2 下图为植物体细胞杂交过程示意图 据图回答 步骤 是去掉 使植物细胞成为 最常用的方法是 步骤 一般常用的化学试剂是 目的是 在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中 运用的技术手段是 其中步骤 相当于 步骤 相当于 细胞壁 原生质体 酶解法 聚乙二醇 诱导原生质体融合 植物组织培养 脱分化 再分化 植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株 使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现 其根本原因是 从理论上讲 杂种植株的育性为 若运用传统有性杂交方法能否实现 因此 这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中 遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律 为什么 杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育 不能 克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循 植物体细胞杂交属于无性生殖 三 神奇的人工种子 人工种子组成 胚状体 或不定芽 顶芽和腋芽 人工种皮 透气透水易降解 胚乳 营养物质 固氮菌 抗生素等 人工种子 巩固新知 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清和的障碍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击法诱导细胞融合 b c 4 如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 在一定的条件下 形成试管苗的培育过程 请根据图回答下列问题 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 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 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 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 2 无机物生长素 细胞的全能性有丝分裂分化 培养基芽发育成叶 叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 选择性表达 几个关键词 细胞离体 一定的营养物质 激素 细胞分裂素和生长素 和其他外界条件 必要条件 外植体 脱分化 再分化 愈伤组织 胚状体 从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官 已经分化的细胞 在一定的条件下 重新回复到原始的未分化状态 脱分化的细胞 在一定的条件下 又重新分化成各种特异性的组织细胞的过程 在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞 细胞排列疏松 无规则 具有生根发芽能力的胚状结构 细胞分化 在发育过程中 具有全能性的细胞 如受精卵细胞 逐步转变成形态 结构 功能各异的组织细胞的过程 细胞工程 1概念 2分类 植物细胞工程和动物细胞工程 在细胞水平或细胞器水平上进行操作在分子水平上进行操作 细胞工程操作 基因工