【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3_第1页
【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3_第2页
【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3_第3页
【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3_第4页
【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3_第5页
已阅读5页,还剩28页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第2章

细胞工程原理方法操作水平研究目的细胞生物学、分子生物学、发育生物学什么叫细胞工程?细胞器水平、细胞整体水平、组织水平获得特定细胞、组织、器官、个体或其产品种类植物细胞工程动物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交技术动物细胞培养动物细胞融合技术单克隆抗体技术核移植技术第1节

植物细胞工程Ⅰ

植物细胞工程的基本技术一、植物组织培养技术阅读教材34页——35页内容,思考并回答下列问题:1.植物组织培养的理论基础什么?2.什么是细胞的全能性?3.全能性的原因是什么?4.是否所有的活的体细胞都具有全能性?5.全能性大小比较6.为什么体内细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官?1.细胞的全能性2.细胞分裂和分化以后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。3.分化后的细胞含有发育成完整个体所需要的全套遗传物质4.不是,动物的体细胞没有全能性5.分化程度低的>分化程度高的分裂能力强的>分裂能力弱的受精卵>生殖细胞>体细胞受精卵>干细胞>体细胞植物细胞>动物细胞6.在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因进行选择性表达(一)概念:

植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。条件②适宜的营养物质无机物有机物(蔗糖)③适宜条件:温度、pH、无菌、无毒④激素:生长素、细胞分裂素等①离体外植体理论基础:植物细胞的全能性(二)过程外植体愈伤组织诱导生芽移栽脱分化再分化诱导生根外植体愈伤组织脱分化根、芽(胚状体)再分化移栽植株1.外植体:离体的用于植物组织培养的器官、组织或细胞。

一般选择幼嫩的器官、组织或细胞。2.脱分化:在激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去其特有的结构和功能,转变为未分化细胞的过程。

在无光条件下愈伤组织长得更好

细胞分裂素

生长素=1∶13.愈伤组织:经脱分化后形成的排列疏松且无规则的、不定形的、高度液泡化的、薄壁组织团块。4.再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。

需要光照刺激合成叶绿素

细胞分裂素/生长素>1,诱导芽分化

细胞分裂素/生长素

<1,诱导根分化5.消毒、灭菌、并且要求无菌操作的原因避免微生物生长消耗营养物质,并且有些杂菌会产生有毒物质,危害植物组织的生长外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽菊花的组织培养探究•实践流水冲洗

→酒精消毒30s

→无菌水清洗2~3次

→次氯酸钠溶液处理30min

→无菌水清洗2~3次菊花的组织培养探究•实践外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽1.外植体的消毒外植体置于无菌培养皿

→用无菌滤纸吸去表面水分

→将外植体切成0.5~1cm长的小段菊花的组织培养探究•实践外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽2.外植体的切段外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基

→用封口膜或瓶盖封盖瓶口

→作好标记注意:注意外植体的方向,不要倒插!菊花的组织培养探究•实践外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽3.接种外植体培养条件:①激素比例1:1②不需要光照③温度:18---22℃菊花的组织培养探究•实践外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽4.诱导愈伤组织注意:先诱导生芽,再诱导生根!生芽:愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上

需要光菊花的组织培养探究•实践外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽5.诱导生芽生根生根:再将其转接到诱导生根的培养基上

需要光打开封口膜或瓶盖,让试管苗在培养箱内生长几日;用流水清洗掉根部的培养基;将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境,待其长壮后再移栽入土。菊花的组织培养探究•实践外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽6.移栽1

选取多肉上健康、饱满的叶片。2

用剪刀切下整片叶片,切口要平滑、整齐。也可以直接用手轻轻掰下叶片。3

平躺放在沙床上,叶片间隔相聚2~3厘米。4

叶片切口不要有碰脏,摆放通风处2~3天,晾干。5

待叶片晾干后移至半阴处养护。6

约2~3周后生根,或从叶基处长出不定芽。7

叶插成功多肉进行叶插繁殖【从社会中来】1.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?2.怎样才能实现?植物体细胞杂交技术

二、植物体细胞杂交技术A细胞B细胞A原生质体B原生质体去壁去壁诱导融合正在融合的原生质体再生细胞壁杂种细胞脱

分化再分化(一)过程移栽杂种植株1.去壁细胞壁阻碍细胞间杂交酶解法纤维素酶、果胶酶去壁原因:方法:相关酶:原理:酶的专一性2.纤维素酶和果胶酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇,试分析原因?使溶液具有一定的渗透压,防止原生质体吸水过多而涨破3.原生质体与原生质层的区别5.细胞融合完成的标志:验证产生新的细胞壁的方法:

参与的主要细胞器:再生细胞壁质壁分离与复原实验高尔基体4.原生质体融合理论基础:方法化学方法聚乙二醇(PEG)融合法高Ca2+-高pH融合法细胞膜的流动性物理方法电融合法离心法6.杂种细胞的染色体数:

杂种细胞染色体组数:

融合后,培养基中有几种类型的细胞:两亲本染色体数之和两亲本染色体组数之和未融合细胞:A、B两细胞融合:AA、AB、BB①体细胞融合——无性生殖②不遵循孟德尔遗传定律③不需要考虑生殖隔离体细胞杂交7.植物体细胞杂交包括:植物细胞融合和植物组织培养8.杂交与体细胞杂交的区别:杂交①精卵结合——有性生殖②遵循孟德尔遗传定律③需要考虑生殖隔离(三)成果和未解决的问题:(二)概念:植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的技术。(四)意义:打破了生殖隔离的界限,实现远缘杂交育种,培育植物新品种成果:培育出多种杂种植株未解决问题:尚未让有些杂种植物按照人们的需要表

现出亲代的优良性状白菜—甘蓝+芹菜—胡萝卜【资料1】:兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中,遇到的难题是:用分根法繁殖速度缓慢,不利于新品种的推广;用种子繁殖又很困难,因为兰花的种子十分微小,胚很纤弱,种子几乎没有储藏营养物质,在发芽过程中很容易夭折。实际问题:经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢,繁殖效率低下或优良性状不易保持……如何解决?Ⅱ

植物细胞工程的应用实际问题:经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢,繁殖效率低下或优良性状不易保持……如何解决?蝴蝶兰

莲瓣兰

铁皮石斛一、植物繁殖的新途径1.快速繁殖(1)概念:也叫作微型繁殖技术,是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。(5)优点:①快速、高效地实现种苗的大量繁殖;②保持优良品种的遗传特性。③不受自然生长季节的限制,培养周期短④选材少,繁殖率高,便于自动化管理(2)生殖方式:(4)原理:(3)细胞分裂方式:无性生殖植物细胞全能性有丝分裂观赏植物、经济林木、濒危植物等都实现了快速繁殖技术2.作物脱毒(1)概念:培育无病毒植株的过程(2)脱毒原因:(3)脱毒方法:马铃薯草莓香蕉感染的病毒很容易传给后代无性繁殖病毒在作物体内积累产量下降品质变差分生区细胞植物组

织培养脱毒苗根尖、茎尖病毒极少,甚至无病毒(4)优点:获得脱毒植株,提高农作物的产量和品质脱毒苗≠抗毒苗(2)脱毒原因:无性繁殖的方式进行繁殖的作物,感染的病毒很容易传给后代,并在作物体内逐年积累,会导致作物产量下降、品质变差抗毒苗:基因工程范畴抗病基因导入植物细胞植物组织培养完整植株注:脱毒苗≠抗毒苗。与快速繁殖相比较,二者无本质区别,只是取材部位不同。人工种子概念:通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜,在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。

胚状体人工胚乳人工种皮一、植物繁殖的新途径——人工种子3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分,人工种皮中应该具有的有效成分是什么?为了促进胚状体的生长发育。我们还可以向人工种皮中加入哪些物质?过程:外植体愈伤组织脱分化胚状体再分化完整植物体制成人工种子种下去包裹人工种皮无性生殖人工种子来自有性生殖?无性生殖?问:人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分,人工种皮中应该具有的有效成分是什么?问:为了促进胚状体的生长发育。我们还可以向人工种皮中加入哪些物质?适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素等。植物生长调节剂。一、植物繁殖的新途径

——人工种子

人工薄膜,透气透水种皮

胚状体(不定芽、顶芽和腋芽)胚

营养物质+抗生素、农药+有益菌+植物生长调节剂胚乳胚状体人工胚乳人工种皮单子叶植物的种子胚种皮胚乳组成:胚状体+人工种皮+人工胚乳⑤后代无性状分离,保持优良品种的遗传特性①易于储藏和运输④解决某些作物品种繁殖能力差、结子

困难或发芽率低等问题③避免占用大量土地制种,节约粮食优点:②不受季节、气候和地域的限制一、植物繁殖的新途径——人工种子【注意】若是由二倍体植物的花粉或者三倍体植物的营养器官培养得到的人工种子发育来的植株是不可育的,若是由二倍体植物的茎尖、根尖等营养器官培养得到的人工种子发育来的植株是可育的人工种子的结构二、作物新品种的培育1.单倍体育种(1)单倍体:(2)成因:(3)特点:(4)方法:(5)原理:(6)工程技术:(7)过程:(8)优点:(9)缺点:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体花药离休培养法染色体数目变异、细胞的全能性植物组织培养花药愈伤组织脱分化单倍体幼苗再分化秋水仙素处理染色体加倍正常植株

(8)优点①明显缩短育种年限;②是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料;③后代大多都是纯合体,能稳定遗传。(抗倒伏,不抗病)(抗倒伏抗病)花药(粉):单倍体幼苗:DTDtdTdt正常植株:DDTTDDttddTTddtt新品种:DDtt方法:花药离体培养秋水仙素处理DDTT(♀)×ddtt(♂)筛选DdTt(抗倒伏,不抗病)(倒伏,抗病)二倍体生物(组织培养)DdTt植株DTDtdTdtP矮杆感病

DDTT×高杆抗病

ddttF1矮杆感病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种矮抗⊗需要的纯合矮抗品种连续自交多代第1年第2年第3-6年缺点:耗时长优点:操作简单第1年第2年明显缩短育种年限单倍体育种02作物新品种的培育——单倍体育种AaAaAAaa单倍体(n)纯合二倍体(2n)二倍体(2n)大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易出现。因此它也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。2.突变体的利用(1)突变体:(2)突变的种类:(3)利用原理:(4)过程:(5)原理植物组织培养过程中,培养细胞一直处于不断增殖的状态,容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变基因突变(或染色体变异)植物细胞的全能性发生了突变的个体外植体愈伤组织脱分化再分化突变体筛选

培育新品种诱变(6)优点:(7)缺点:(8)实例:提高突变的频率,加速育种进程,大幅度改良生物某些性状突变具有不定向性和低频性,有利突变较少,需要大量处理实验材料白三叶草抗除草剂的白三叶草抗花叶病毒的甘蔗抗盐碱的野生烟草三、细胞产物的工厂化生产(一

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论