高中生物第2章 第2节 植物的克隆生物选修3.ppt

克隆羊 多莉 的诞生 这样的生物技术应属于何种生物工程 细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法 通过某种工程学手段 在细胞整体水平或细胞器水平上 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 什么叫细胞工程 按操作对象分类 植物细胞工程 动物细胞工程 前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术 后者是分子水平上的生物技术 克隆多莉羊技术是水平上的技术培育抗虫棉是水平上的技术 细胞工程与基因工程相比 细胞 分子 思考 植物细胞工程 包括 1 植物组织培养技术 植物克隆的技术基础 2 细胞融合 体细胞杂交 技术3 加倍单倍体技术4 染色体操作技术等 离体的植物器官 组织或细胞 脱分化 一 植物组织的培养 切取形成层 无菌接种 诱导愈伤组织的形成 试管苗的形成 培养室 移栽 脱分化 再分化 植物组织培养的培养基 定义 含有一定营养成分 供组织培养植物生长的基质无机营养成分 c h o大量元素及部分微量元素有机营养成分 含n物质 包括维生素和氨基酸 碳源 2 5 的蔗糖 琼脂 起支持作用 植物激素 生长素 细胞分裂素条件 适宜的温度无菌ph值 5 0 6 0 根据上述过程 请同学们讨论归纳出组织培养的概念 2 概念 植物组织培养就是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 理论基础 细胞的全能性 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 细胞的这种特性叫做细胞的全能性 生物体的每一个细胞都包含有该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 从理论上讲 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性 受精卵 卵细胞 生殖细胞 体细胞 细胞全能性大小的比较 植物细胞 动物细胞 分化程度低的细胞 分化程度高的细胞 在一个生物体内 细胞没有表现出全能性 原因是 细胞失去了全能性 细胞中的基因部分丢失 细胞中的基因选择性表达 细胞中的基因变异不同 c 注意 不同种类植物或同中植物的不同基因型个体时间遗传性的差异 细胞全能性的表达程度大不相同 1 植物细胞表现出全能性的条件有哪些 2 在植物组培过程中 为什么要进行一系列的消毒 灭菌 并且要求无菌操作 3 为什么切取胡萝卜根的形成层 其他部分也能培养成小植株吗 细胞离体 一定的营养物质 激素和适宜条件 t ph 无菌 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养 且有些杂菌会危害培养物的生长 胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织 其他部分如叶 花也能培养成小植株 只是稍微困难些 4 为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养 在有光时 往往容易形成维管组织 而不易形成愈伤组织 而当愈伤组织分化出芽和叶时 一定要有光照 自然界有些具有重要经济价值的植物产生种子的过程非常困难 能否利用植物组织的原理获得具有正常发育能力的 人工种子 植物组织培养的应用 6 单倍体育种a 方法 花药的离体培养b 优点 后代稳定遗传 都是纯合体 明显缩短育种年限 7 突变体的利用筛选对人们有利突变体 进而培育新品种 思考 植物组织培养和器官培养的意义何在 因为不同种生物之间存在着生殖隔离 所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的 于是 这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交 来实现这一美妙的设想 二 植物体细胞杂交技术 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 1 你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合 遇到的第一个障碍是什么 2 有没有一种温和的去壁方法呢 3 为什么两个原生质体能发生融合 这与细胞膜的什么特性有关 4 如果两个来源不同的原生质体发生了融合 下一步该做何处理 5 如何将杂种细胞培育成杂种植株 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 植物体细胞的杂交 人工诱导 方法 再生壁 脱分化 再分化 诱导植物细胞融合的方法 实验方法 去细胞壁的方法 最常用的方法是酶解法 物理法 离心 振动 电刺激化学法 聚乙二醇 peg 在温和的条件 甘露醇溶液 下用纤维素酶 果胶酶等分解植物细胞的细胞壁 植物体细胞杂交技术 2 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 过程 3 成果和未解决的问题 成果 克服不同生物远缘杂交的障碍 出现自然界没有的新品种 未解决的问题 未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良 思考 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 白菜 甘蓝 白菜 甘蓝 所采用技术的理论基础 植物细胞工程 通常采用的技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞的全能性 小结 1 不能人工诱导原生质体融合的方法是 a 振动b 电刺激c peg试剂d 重压 2 植物细胞融合完成的标志的是 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 d 自我评价 3 有关全能性的表述中 不正确的是 受精卵在自然条件下能使