【优品】高中生物人教版选修3 专题2 2.1.1植物细胞工程的基本技术 课件（系列2）

1、人教版 选修32.2.1 植物细胞工程的基本技术专题 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？细胞工程细胞工程 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。 细胞工程应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞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动物细胞工程一、植物组织培养技术1、原理：细胞的全能性细胞的全能性1. 概念: 已高度分化的细

2、胞仍具有发育成完整个体的潜能。 2. 原因： 生物细胞具有发育成该物种个体所需的全套遗传信息。3. 全能性高低： 受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞植物细胞动物细胞4、生物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？5、细胞表现全能性的条件有哪些？在特定的时间和空间条件下，基因选择性地表达的结果。离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。例题辨析下列关于细胞全能性的说法不正确的是（ ）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，细胞不能表现出全能性，是因为细胞中的基因选择性表达 菊花花瓣或叶片的任何一个活细胞都具有全能性哺乳动物成熟的红细胞也有全能性 E、用菊

3、花的一个叶肉细胞培养出了菊花叶片体现了叶肉细胞的全能性E一、植物组织培养技术实验：胡萝卜的组织培养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？4.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？5.请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图，并与同学交流。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

4、也能培养成小植株吗？细胞离体、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。一、植物组织培养植物组织培养的基本过程外植体 愈伤组织 胚状体 试管苗一定的营养、激素不同激素成分的培养基细胞分化程度与细胞分裂能力呈负相关脱分化遮光再分化光照细胞分裂素=生长素：促进愈伤组织形成和生长细胞分裂素生长素：诱导芽的形成细胞分裂素生长素：诱导根的形成 在 条件下，将 ，培养在人工配制

5、的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、丛芽，最终形成 。植物组织培养无菌和人工控制离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织完整的植株细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件必要条件：注意：全程无菌操作1、下列不能作为植物组织培养的材料是：A、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎C、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞D2.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.用桃花的一个叶肉细胞培养出了桃花叶片A3.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.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜

6、的养料和激素C4.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（ ）A.具有完整细胞核的细胞B.离体状态C.导入外源基因D.一定的营养物质和激素C5.若用“ ” 表示植物组织培养的过程。请回答：（1）表示 ，能被培养成为的根本原因是（2）表示 ，其细胞特点是 薄壁细胞。 脱分化离体的植物器官、组织或细胞植物细胞具有全能性具有分生能力的愈伤组织再分化植物体细胞杂交应用研究 生殖隔离植物体细胞杂交技术的概念和优势？细胞壁如何去除？原生质层如何融合？融合的基础是什么杂交完成的标志是什么？最后通过什么手段得到新个体？植物体细胞杂交技术1、定义： 将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞

7、培育成新的植物体的过程。 2、优势：（与有性杂交方法比较） 克服了远缘杂交不亲和的障碍， 拓展了可用于杂交的亲本组合范围植物体细胞杂交技术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.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亲和的障碍 D.可以大量繁育无子番茄B3.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

8、法诱导细胞融合C4.下面关于植物细胞工程的叙述，不正确的是（ ）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BC离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织胚状体植物体脱分化再分化无菌营养：一定的外界条件植物激素：遮光一定的光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞植物组织培养技术融合的原生质体原生质体B原生质体A去壁去壁植物A细胞植物B细胞诱导融合再生出细胞壁杂种细胞脱分化 （细胞分裂）愈伤组织再分化杂种植株植物

9、组织培养植物细胞融合植物体细胞杂交优点：克服不同生物远源杂交不亲和的障碍缺点：不能按照人的意愿表达出两个亲本的性状植物细胞工程的实际应用（一）、植物繁殖的新途径（二）、作物新品种的培育（三）、细胞产物的工厂化生产1.单倍体育种2.突变体的利用药物，香料，蛋白质等1.微型繁殖2.作物脱毒一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)微型繁殖技术（快速繁殖技术）: 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术. (2)特点:无性繁殖，保持优良品种的遗传特性; 高效快速地实现种苗的大量繁殖；工厂化生产2.作物脱毒 一、植物繁殖的新途径 (1)材料: (2)方法:无病毒的茎尖等脱毒苗植物组织培养植物的分生区(茎尖)

10、-无病毒或极少3.神奇的人工种子概念：用人工种皮包装胚状体、不定芽、顶芽、侧芽等得到的种子优点：属于无性生殖，不会发生性状分离； 生产上不受季节、气候和地域限制 利于农业生产的规模化人工种皮皮人工胚乳皮胚状体皮二、作物新品种的培育正常植物花药实质是花粉离体培养愈伤组织 单倍体幼苗脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍选择优良品种种子纯合体选优 自交明显缩短育种年限.后代稳定遗传,都是纯合体;二、作物新品种的培育2.突变体的利用新品种外植体愈伤组织 多种突变体筛选脱分化再分化诱变处理原理：基因突变细胞的全能性三、细胞产

11、物的工厂化生产1.种类:2.技术:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱植物的组织培养-愈伤组织细胞培养转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）外植体脱分化愈伤组织再分化丛芽或胚状体 工厂化生产药物人工种子转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种微型繁殖 根植物体诱变处理突变细胞212植物细胞工程的实际应用突变体的利用+人工薄膜培养 例1：用高度分化的植物细胞、组织 和器官进行组织培养可以形成愈伤组织， 下列叙述错误的是A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B.该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构1、植物的

12、微型繁殖技术是指（ ） A植物体细胞杂交技术 B嫁接 C营养繁殖 D植物组织培养2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是（ ） A彼此性状相似 B变异频率较高 C单倍体 D都是纯合子3用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ） A食品添加剂 B无病毒植物 C. 人工种子 D前三项都是4下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（ ） A花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C人工种子的培育 D“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程 5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒