人教版高中生物选修3 2.1《植物细胞工程的基本技术》精品课件

1、2.1.1 植物细胞工程植物细胞工程的基本技术的基本技术新课导入 微型盆栽越来越受到大家的欢迎，但是这些植物是怎么生长在小瓶子里，又为什么会在瓶子里生长呢？学习目标1.通过查阅资料、小组讨论，能够简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。2.通过资料分析，能够列举植物细胞工程的实际应用。3.尝试进行植物组织培养。年代科学家贡献1902提出细胞全能性1937用 做材料培养烟草1958再次证明细胞的全能性1965由烟草单细胞得到再生植株1970进一步证明细胞的全能性20世纪70年代_为代表的细胞工程诞生之后细胞工程高速发展（1）植物细胞工程的发展哈伯兰特烟草形成层斯图尔德沃索斯图尔德怀特植物细胞克隆年

2、代科学家贡献1907用 培养蝌蚪的神经细胞20世纪60年代用_做细胞核移植1975创立_技术1996世界上第一只克隆羊 问世2001我国首例克隆牛 问世（2）动物细胞工程的发展哈里森淋巴液童第周鱼米尔斯坦和科勒单克隆抗体康康多莉 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遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。细胞工程细胞工程应用的原理和方法细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平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概念分类植物细胞工程研究的目的研究的水平动物细胞工程前者：是细胞水平或细胞器水平上生物技术；后者：是

3、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新知探究已高度分化 完整植株？植物组织培养技术1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。在特定时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性的表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。细胞的全能性发育过程没有表现全能性：1）受精卵生殖细胞体细胞2）植物细胞全能性一般比动物细胞强全能性的比较不同植物或同一植物的不同基因型的个体，细胞的全能性表达程度不同。离体的组织或器官或细胞已分化的细胞，经诱导失去特有结构和功能而转变成未分化细胞的过程。脱分化愈伤组

4、织具有分生能力的薄壁细胞再分化根、芽植株胡萝卜的植物组织培养：切取形成层接种到诱导培养基诱导愈伤组织培养室培养移栽脱分化再分化试管苗形成1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。2.在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜

5、的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。可以让学生参考利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行组织培养的实验流程。植物材料（消毒）脱分化无菌接种、诱导愈伤组织再分化诱导试管苗移栽到大田，培养成正常植株脱分化再分化胚状体或丛芽3.请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。4、需掌握的几个概念：（1）愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过脱分化和细胞分裂，形成一种由高度液泡化的薄壁细胞组成的组织。薄壁细胞无定

6、形状态、排列疏松无规则，无叶绿体，不进行光合作用（2）脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程，又称去分化。 植物组织培养（3）再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 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。植物体细胞杂交应用研究 植物体细胞杂交技术21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是否有一种温和的解决障碍的方法呢？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

7、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？植物细胞A植物细胞B去细胞壁原生质体A原生质体B原生质体融合正在融合的原生质体杂种细胞再生出细胞壁植物细胞融合植物组织培养杂种植物脱分化再分化促进融合的方法？方法？融合完成的标志去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇（PEG） 细胞融合的基础： 细胞膜的流动性1、植物体细胞杂交技术分析细胞融合的标志： 形成新的细胞壁植物体细胞杂交的基础： 细胞膜的流动性、细胞全能性细胞核物质的融合 细胞融合的实质： 原生质体间的融合 细胞融合的关键： 杂交细胞是

8、如何发育成一个新的植物体：植物组织培养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。3、成果和未解决的问题 (1)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。(2)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。 克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界没有的新品种。4、意义原生质体在一定条件下除了能实现诱导融合外，还能摄入DNA质粒、病毒、细菌、细胞器等外源物质，是细胞工程进行遗传操作、基因转移的良好材料。白菜甘蓝白菜-甘蓝的优点：生长期短，耐热性强和易于贮藏甘蓝白菜师法自然 你能帮助老牛解决这个难题吗？试试看，设

9、计一个你认为可行的方案。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，所以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，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。 植物组织培养植物体细胞杂交技术所属范畴原理步骤意义联系

10、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植物组织培养克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍去除细胞壁融合形成杂种细胞组织培养生物膜流动性细胞全能性染色体变异、基因重组课堂小结植物细胞工程采用技术理论依据组织培养细胞杂交细胞的全能性细胞膜的流动性随堂测试1.有关全能性的叙述，不正确的是（ ）A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B生物体内细胞由于分化，全能性不能表达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性C2.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为（ ）A基因的表达有选择性B不同的细胞内基因不完全相同C细胞丧失了全能性D在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化A3.下列属于组织培养的是（ ）A.花粉培养成单倍体植株B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区D.未受精的卵发育成植株4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）A.消毒灭菌 B.适宜