上课：生物：2.1.1《植物细胞工程》课件新人教版选修3

,专题2细胞工程,1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物-克隆羊多利诞生于英国.,这样的生物技术属于何种生物工程？,细胞工程,还有哪些需要通过细胞过程来实现的例子呢？,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。,1、细胞工程概念（P31）,2、细胞工程分类,植物细胞工程,动物细胞工程,阅读课本32页：细胞工程的发展历程,2.1植物细胞工程,植物细胞工程的基本技术:,植物组织培养；植物体细胞杂交,（所采用技术的理论基础：,植物细胞的全能性）,利用菊花花瓣培养的菊花,为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？,1什么是细胞的全能性？2为什么细胞具有全能性？3菊花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？,4.所有细胞的全能性都一样吗？,一细胞的全能性,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体的潜能的特性。（P33）,2、原因,：生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。,3、全能性一般不表现的原因在生物体内，由于基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。也就是在个体发育的不同时期，表达的基因不同，合成的蛋白质也不一样，从而形成不同的组织和器官。,1）受精卵,生殖细胞,体细胞,5、全能性的比较,2）植物细胞动物细胞,4、细胞表现全能性的条件,3）幼嫩的细胞衰老的细胞,4）分裂能力强的分裂能力弱的,5）分化程度低的分化程度高的,离体，无菌,适宜的条件【营养；激素；适宜的温度；光照(培养后期）】,利用菊花花瓣培养的菊花,植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？,二、植物组织培养,1、原理：植物细胞的全能型,2、植物组织培养过程,（植物细胞工程最基本技术之一）,愈伤组织-离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。,无菌环境、适合的PH、一定的温度、空气、适时光照等。,3、植物组织培养条件：,培养基,（无机营养、有机营养、激素、琼脂）,状态：固态,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：起支持作用生长激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素PH值：5.06.0,菊花花瓣,愈伤组织,根、芽,植物体,由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程,愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程,离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。,要把一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作呢?,4、植物组织培养具体操作（P34实验）,课本：34页实验,切取形成层,无菌接种,诱导愈伤织的形成,试管苗的形成,培养室,移栽,脱分化,再分化,1.植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？2.在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？,离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件,避免杂菌在上面迅速生长而危害培养物的生长。,想一想,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。,5、植物组织培养概念,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根、芽,植物体,外植体,脱分化,植物激素：细胞分裂素、生长素,再分化,小结,二、植物体细胞杂交技术,番茄马铃薯,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、概念,原生质体A,原生质体B,原生质体融合,正在融合的原生质体,再生出细胞壁,杂种细胞,愈伤组织,杂种植株,纤维素酶果胶酶,物理方法化学方法：,离心振动电激,聚乙二醇,植物组织培养,植物细胞融合,2、过程,白菜,甘蓝,白菜甘蓝,说明：白菜甘蓝具有两个亲本的特征，具有双亲的全部遗传物质,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，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，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。,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性状。,比较,无性繁殖,细胞全能性,脱分化再分化,保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益,杂交技术应用了组织培养,克服不同种生物远源杂交的障碍,去除细胞壁融合形成杂种细胞组织培养,膜流动性细胞全能性,无性繁殖；染色体变异,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,1、下列有关细胞全能性的含义，正确的是：(),A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能,B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能,C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能,D、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程,C,2、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后代细胞形成完整个体，因此全能性最高生物体内细胞由于分化全能性不能表达卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性,C,3.在离体的植物器官、组织或细胞脱