高中生物-专题二-细胞工程-2.1.1-植物细胞工程的基本技术课件-新人教版选修3VIP

2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术，目标导航1 .以胡萝卜的组织培养为例，简述植物组织培养技术的原理和过程。 2、结合教材图2-5描述植物体细胞杂交技术的原理和过程。 预习指导挑战和落实自己，一、细胞工程和细胞的全能性(见P32-34 )，一、细胞工程的意义、细胞、分子、细胞、细胞器、遗传物质、细胞制品、动物、植物、2 .细胞的全能性(1)定义：任何生物的细胞，都有发育的可能性。 (2)植物细胞全能性实现的条件：提供适当的条件和激素。 (3)影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因表达各种蛋白质，构成机体不同的组织和器官。 所有遗传信息、完整的生物、离体、营养、选择性、二、植物组织培养(见P34-36 )，1 .理论基础。 2 .前提：的植物器官、组织和细胞。 3 .条件：在人工控制条件下，人工制备的培养基、适当条件。 4 .结果：诱导，最终形成完整的股票。 植物细胞的全能性、离体、无菌、营养、愈伤组织、群芽、5 .胡萝卜的组织培养过程、形成层、愈伤组织、遮光、分化、三、植物体细胞杂交技术(见P36-37 )，1 .概念：在一定条件下融合异种植物体细胞，培养出新的技术。 2 .过程、杂种细胞、植物体、原生质体、细胞壁、杂种、愈伤组织、愈伤组织、除壁：去除植物细胞壁，得到原生质体。 (2)诱导原生质体融合的方法物理法：等。 化学法：使用诱导。 3 .意义：克服的障碍。 纤维素酶和果胶酶、离心、振动、电刺激、聚乙二醇(PEG )、远缘杂交不亲和、预习诊断、正误判断： (1)细胞工程是分子水平的操作，是人的意志改变细胞内遗传物质和获得细胞产品的综合科学技术。 (2)理论上，生物细胞都有可能成为完整的株。 (3)细胞的全能性的大小按顺序是受精卵生殖细胞体细胞。 (4)植物种子生长为完整的植物，体现了细胞的全能性。 ()，(5)植物组织培养的理论基础是基因的选择性表达。 (6)离体植物组织在一定的培养条件下分化根和芽的过程是脱分化。 (7)植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。 (8)人工诱导原生质体融合的方法是物理法(离心、振动、电刺激等)和化学法(聚乙二醇处理)。 ()、一、植物组织培养技术、授课的重点难点都被破坏，1 .植物细胞的全能性(1)原因：分化的体细胞(或核)具有本种个体发育所需的全部基因。 (2)表明在适当的条件(如离体状态等)下，分化后的细胞中有能够恢复分裂、重新分化，生长成完全新的个体的。 (3)全能性大小的比较：受精卵(全能性最高)卵泡(也有高潜在全能性)体细胞(全能性低)。 未分化或分化度低的细胞分化度高的体细胞。 植物细胞动物细胞增殖的细胞不增殖的细胞。 随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性逐渐减少。 2、植物组织培养过程，3 .植物组织培养的影响因素(1)灭菌：所有实验器具都经过严格灭菌。 接种过程严格的无菌操作。 (2)严格控制光：在愈伤组织的诱导阶段，经常需要暗培养，在分化再生阶段，一定需要光。 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，有光就容易产生维管组织，不利于产生大量愈伤组织。 (3)植物激素在植物组织培养中的应用，1 .比较基因工程和细胞工程概念，总结两者的差异。 答案(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。(2)目的：基因工程的目的是创造符合人们需求的新生物类型和生物产品，细胞工程的目的是根据人的意志改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 思考活性化，2 .请分析理论上所有的活细胞都具有全能性，细胞具有全能性的原因。 答案生细胞都有成为这种个体所需的一套遗传物质。 3 .为什么在生物生长过程中，细胞不显示全能性？ 答案是在特定的时间和空间条件下细胞内的基因选择性表达。 4、结合胡萝卜组织培养实验，考虑以下问题： (1)在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列消毒、灭菌，要求无菌操作？ 答案是，避免了杂菌在上面快速生长消耗营养，有些杂菌会危害培养物的生长。 (2)为什么要切胡萝卜根的形成层？ 其他部分也会变成小植物吗？ 答案：胡萝卜根形成层容易诱导愈伤组织化，其他部分，如叶和花也变成小的植物体，但有点困难。 (3)诱导愈伤组织的过程中是否应该避开光进行培养？ 答案还没有决定。 在不同植物或同一植物不同部位的组织细胞中诱导愈伤组织的必要条件不一定相同。 (4)从植物的幼茎、叶等含有叶绿体的部位采集培养物，愈伤组织中含有叶绿体或回答的培养物被诱导后，失去其特有的结构和功能，变化为未分化细胞，愈伤组织中不含有叶绿体。 应用实例，1 .下图显示了四倍体兰花的叶通过植物组织培养形成植物体的过程，相关描述正确的是在() A.和阶段需要减数分裂B.阶段生长，在阶段有细胞分裂素C.阶段没有细胞分化d。 该兰花药分离培养得到的植物体为二倍体，分析问题(1)图中是，是。 和阶段发生有丝分裂。 (2)虽然需要阶段和阶段，但两者的比率不同。 (3)该兰花的药离体培养得到的株。 答案c、脱分化、再分化、生长素和细胞因子、单倍体、问题判断正误： (1)植物体细胞成为完整个体后才体现全能性。 (2)高度分化的植物细胞，只有在处于离体状态时才能显示出全能性。 () (3)植物体内的某些体细胞之所以不显示全能性，是因为所含基因不同。 (4)紫糯性玉米种子被培育成植物体，这反映了植物种子具有全能性。 ()，二，植物体细胞杂交技术，1 .植物体细胞杂交的知识点，2 .植物体细胞杂交过程中的注意事项(1)原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性。 (2)植物细胞融合完成的标记是杂种细胞再生细胞壁。 (3)与传统有性杂交相比，其优势表现克服了植物远缘杂交的不亲和性障碍，打破了种间生殖隔离。 扩大转基因的范围。 (4)体细胞的杂交，即两个细胞融合成一个细胞，无论染色体、基因组、染色体组都采用直接相加的方法。 如果某植物细胞为2x条染色体，2条染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞为2y条染色体组，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植物应为异源四倍体，该体细胞的染色体为(2x 2y )条，4个染色体组，基因思考激活，1 .为什么植物细胞壁的去除使用纤维素酶和果胶？答案是因为植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶，酶具有特异性，纤维素酶和果胶能催化分解细胞壁，对细胞膜没有破坏作用。 2、体细胞融合成功的培养基有5种细胞类型(a、b、)，其中有融合细胞类型，真正符合要求的是筛选融合细胞。AA、BB、AB、3、AB、3 .植物细胞杂交技术是无性生殖还是有性生殖？ 属于哪个变异型？ 为什么杂种株具有亲本的遗传性状？ 答案植物体细胞杂交技术与生殖细胞的形成没有结合，必须是无性生殖的变异类型，因为含有两种必须是染色体数变异的亲本遗传物质，所以有两种亲本遗传性状。 4、在培育新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？ 为什么不服从答案。 有性生殖只在减数分裂过程中符合遗传规律，但体细胞杂交没有这一过程。 5 .回答植物体细胞杂交产生的“白菜洋白菜”的以下问题： (1)是用传统方法产生的吗？ 答案是不。 因为不同物种之间存在生殖隔离。 (2)“白菜-卷心菜”为什么能表现两种植物的遗传性状？ 解答体细胞杂交培育的“白菜-卷心菜”具有两个亲本遗传物质，可以表现两种植物的遗传性状。 (3)融合的杂种细胞内染色体组成的特征是？ 答案植物体细胞杂交后，染色体组数由两种合计，形成了异源多倍体。 细胞内的各染色体仍有相同染色体，理论上可以培养，但培养性降低。 6、区分植物组织培养和植株细胞杂交的两种方法(1)后代植物组织培养利用单一亲本的组织和细胞，通过培养使其增殖、分化为完整的植物，是一个生殖过程，因此其后代通常可以维持。 植物体细胞的杂交本质是在人为条件下进行的。 植物细胞具有全能性，融合后可以再生父母性状的细胞。 无性，该亲本的遗传特性，诱导两种不同来源的原生质体、融合，从杂种细胞、杂种植物，(2)关系来看，杂种细胞必须通过植物组织培养发育，否则没有意义，植物组织培养是植物细胞杂交。双、具有亲遗传特性的杂种株、基础、应用例、2 .利用体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”杂种株，实验过程如图所示，遗憾的是，该杂种株不是预期的地上长番茄、地下结马铃薯的“超级作物”。 (1)材料中使用的植物体细胞杂交技术应用于原生质体融合和技术中。 (2)图中按的顺序显示的植物细胞，用_去除细胞壁，分离出有活力的原生质体。 (3)图中两个过程细胞融合时，为了从杂种细胞培养试管苗，需要经过细胞的和的过程。 其中过程要给人光明。 其原因是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _利用光能制造有机物，供试管苗的生长发育使用。 (5)利用马铃薯和番茄的细胞，采集一倍体株细胞进行体细胞杂交，能够得到即使用马铃薯处理也能生长的“马铃薯-马铃薯”杂种株。 问题导析(1)植物细胞的杂交可以应用技术获得杂种株，其理论基础是植物细胞。 (2)细胞壁的主要成分可以特异性地去除细胞壁。 (3)甲、乙两种细胞融合时，甲、甲融合，乙、乙融合，其中融合型细胞可能是最终需要的杂种细胞，植物组织培养所需的激素主要有和两种。 纤维素和果胶、全能性、植物组织培养、纤维素酶和果实、胶原酶、甲、乙、甲、乙、生长素、细胞分裂素、(4)杂种细胞通过过程形成完整的株，在愈伤组织分化为幼苗时需要光合成叶绿素。 (5)利用得到的二倍体的一倍体株一般不能生长，不把染色体加倍处理就不能生长。脱分化和再分化、花药离体培养、秋水仙碱、答案(1)植物组织培养植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶(3)3细胞分裂素生长素(4)脱分化再分化叶绿体(5)花药离体培养秋水仙碱，变化基于上图判断。 (2)杂种细胞经过和的过程能生长成杂种株，说明杂种细胞具有全能性。 (3)尽管愈伤组织能光合，但其培养基仍需要糖类、氨基酸等有机营养。 ()，(4)a的基因型为Rr，b的基因型为Yy，最终形成的杂种株的基因型为RrYy。 (5)杂种细胞形成的标记是杂种细胞再生细胞壁，在这个过程中活跃的细胞是核糖体。 ()，教室总结，植物细胞的全能型，脱分化，再分化，对点练习，1，2，3，4，1 .图是植物组织培养的过程，但说法错误的是() 在A.B试管中细胞全能性最高的B.D试管培育的个体都是纯合子C.AB过程中不需要光的D.AD的细胞分裂都是有丝分裂，1、2、3、4，分析试管中的试管苗来源相同，是植物组织培育的植物株的答案b， 2 .以下对植物细胞全能性的记述，正确地说() a .只有植物体高度分化的体细胞才有可能成为完全的个体b .植物体内的某体细胞不显示全能性的原因是， 所含基因不同的c .植物细胞的全能性是植物细胞杂交技术的理论基础d .高度分化的植物细胞随时可能显示出全能性.分析植物细胞的全能性意味着高度分化的植物细胞仍有可能成为完全的植物体， 实际上，如果植物细胞含有本种生长发育的完全基因，应该具有完全全能性的植物体内的所有体细胞都来自同一受精卵的有丝分裂，遗传物质必须相同。 高度分化的植物细胞，只有在处于离体状态时才可能显示出全能性。 答案c，1，2，3，4，3 .株甲是二倍体水稻，利用株甲获得株乙，利用株甲和乙获得株丙和丁。 培养过程如图所示。 以下所述是正确的，但是1、2、3、4， 用秋水仙碱处理株a雌蕊柱头是株b .株c .株c .株c .株c .株d .株d .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株d .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c .株c . 获得3，d株体细胞染色体组数为6的植物专业是有性生殖，获得植物专业的过程是无性生殖。 答案c，1，2，3，4，1，2，3，4，4 .科学家利用细胞工程培育“白菜-卷心菜”杂种株，如图所示，请回答以下问题。 (1)从d形成f的过程所依据的原理是，本质上，“白菜-卷心菜”杂种株的性状是结果。 解析DF的过程表明细胞具有全能性，杂种株具有的性状是基因选择性表达的结果。 细胞的全能性，基因选择性表达，1，2，3，4，(2)白菜卷心菜杂种株为四倍体，该株花粉离体培养的株为_倍体。 分析了未受精的配偶子发育的个体均为半数体。 单、1、2、3、4、(3)“白菜-卷心菜”杂种株的食用部分为叶，而叶容易被昆虫危害而影响产量，科学家利用基因工程培育具有抗虫基因的“白菜-卷心菜”株，并设计实验，确定该株的抗虫基因是否表达把虫的幼虫放在拥有抗虫基因的“白菜-卷心菜”株甲上，把生活状态几乎相同的虫的幼虫放在株乙上。 在适当的条件下培养一段时间后