【優(yōu)品】高中生物人教版選修3 專題2 2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) 課件（系列2）

1、人教版 選修32.2.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)專題 2細(xì)胞工程 1996年7月5日,世界上第一只體細(xì)胞克隆動(dòng)物-克隆羊多利誕生于英國(guó).這樣的生物技術(shù)屬于何種生物工程？細(xì)胞工程細(xì)胞工程 指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。 細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念分類植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、原理：細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性1. 概念: 已高度分化的細(xì)

2、胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。 2. 原因： 生物細(xì)胞具有發(fā)育成該物種個(gè)體所需的全套遺傳信息。3. 全能性高低： 受精卵胚胎干細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞4、生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？5、細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件有哪些？在特定的時(shí)間和空間條件下，基因選擇性地表達(dá)的結(jié)果。離體、提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素及其它適宜條件。例題辨析下列關(guān)于細(xì)胞全能性的說(shuō)法不正確的是（ ）受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高生物體內(nèi)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，是因?yàn)榧?xì)胞中的基因選擇性表達(dá) 菊花花瓣或葉片的任何一個(gè)活細(xì)胞都具有全能性哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞也有全能性 E、用菊

3、花的一個(gè)葉肉細(xì)胞培養(yǎng)出了菊花葉片體現(xiàn)了葉肉細(xì)胞的全能性E一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng)1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？2.在植物組培過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無(wú)菌操作？3.為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？4.為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中應(yīng)避光培養(yǎng)？5.請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述過(guò)程概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖，并與同學(xué)交流。切取形成層無(wú)菌接種誘導(dǎo)愈傷組織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽脫分化再分化1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？2.在植物組培過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無(wú)菌操作？3.為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分

4、也能培養(yǎng)成小植株嗎？細(xì)胞離體、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。胡蘿卜根形成層容易誘導(dǎo)成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。4.為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中應(yīng)避光培養(yǎng)？在有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。一、植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程外植體 愈傷組織 胚狀體 試管苗一定的營(yíng)養(yǎng)、激素不同激素成分的培養(yǎng)基細(xì)胞分化程度與細(xì)胞分裂能力呈負(fù)相關(guān)脫分化遮光再分化光照細(xì)胞分裂素=生長(zhǎng)素：促進(jìn)愈傷組織形成和生長(zhǎng)細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素：誘導(dǎo)芽的形成細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素：誘導(dǎo)根的形成 在 條件下，將 ，培養(yǎng)在人工配制

5、的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生 、叢芽，最終形成 。植物組織培養(yǎng)無(wú)菌和人工控制離體的植物器官、組織、細(xì)胞愈傷組織完整的植株細(xì)胞離體、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件必要條件：注意：全程無(wú)菌操作1、下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：A、秋海棠的葉 B、馬鈴薯的塊莖C、成熟的花粉 D、木質(zhì)部中的導(dǎo)管細(xì)胞D2.下列屬于組織培養(yǎng)的是（ ）A.花粉培養(yǎng)成單倍體植株B.芽發(fā)育成枝條C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D.用桃花的一個(gè)葉肉細(xì)胞培養(yǎng)出了桃花葉片A3.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中，下列哪一項(xiàng)條件是不需要的（ ） A.消毒滅菌 B.適宜的溫度 C.充足的光照 D.適宜

6、的養(yǎng)料和激素C4.要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株，不需要（ ）A.具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞B.離體狀態(tài)C.導(dǎo)入外源基因D.一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素C5.若用“ ” 表示植物組織培養(yǎng)的過(guò)程。請(qǐng)回答：（1）表示 ，能被培養(yǎng)成為的根本原因是（2）表示 ，其細(xì)胞特點(diǎn)是 薄壁細(xì)胞。 脫分化離體的植物器官、組織或細(xì)胞植物細(xì)胞具有全能性具有分生能力的愈傷組織再分化植物體細(xì)胞雜交應(yīng)用研究 生殖隔離植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念和優(yōu)勢(shì)？細(xì)胞壁如何去除？原生質(zhì)層如何融合？融合的基礎(chǔ)是什么雜交完成的標(biāo)志是什么？最后通過(guò)什么手段得到新個(gè)體？植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1、定義： 將兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞

7、培育成新的植物體的過(guò)程。 2、優(yōu)勢(shì)：（與有性雜交方法比較） 克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙， 拓展了可用于雜交的親本組合范圍植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1、不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是：A、振動(dòng) B、電刺激C、PEG試劑 D、重壓2.通過(guò)植物組織培養(yǎng)（ ） A.獲得的植株都不會(huì)出現(xiàn)變異 B.可以證明高度分化的細(xì)胞也具有全能性 C.可以克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 D.可以大量繁育無(wú)子番茄B3.下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述不正確的是（ ）A.用酶解法去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體B.誘導(dǎo)兩種植物細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，進(jìn)而形成雜種細(xì)胞C.植物細(xì)胞雜交的最終目的是得到細(xì)胞的代謝產(chǎn)物D.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可用電擊

8、法誘導(dǎo)細(xì)胞融合C4.下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述，不正確的是（ ）A. 葉肉細(xì)胞脫分化后可形成無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 B葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過(guò)程可形成愈傷組織C. 融合植物葉肉細(xì)胞時(shí)，應(yīng)先去掉細(xì)胞膜 D. 葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí)，可以表現(xiàn)出全能性BC離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）愈傷組織胚狀體植物體脫分化再分化無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)：一定的外界條件植物激素：遮光一定的光照芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照排列疏松而無(wú)規(guī)則，高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞植物組織培養(yǎng)技術(shù)融合的原生質(zhì)體原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A去壁去壁植物A細(xì)胞植物B細(xì)胞誘導(dǎo)融合再生出細(xì)胞壁雜種細(xì)胞脫分化 （細(xì)胞分裂）愈傷組織再分化雜種植株植物

9、組織培養(yǎng)植物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交優(yōu)點(diǎn)：克服不同生物遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙缺點(diǎn)：不能按照人的意愿表達(dá)出兩個(gè)親本的性狀植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（一）、植物繁殖的新途徑（二）、作物新品種的培育（三）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.單倍體育種2.突變體的利用藥物，香料，蛋白質(zhì)等1.微型繁殖2.作物脫毒一、植物繁殖的新途徑 1.微型繁殖 (1)微型繁殖技術(shù)（快速繁殖技術(shù)）: 快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù). (2)特點(diǎn):無(wú)性繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性; 高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；工廠化生產(chǎn)2.作物脫毒 一、植物繁殖的新途徑 (1)材料: (2)方法:無(wú)病毒的莖尖等脫毒苗植物組織培養(yǎng)植物的分生區(qū)(莖尖)

10、-無(wú)病毒或極少3.神奇的人工種子概念：用人工種皮包裝胚狀體、不定芽、頂芽、側(cè)芽等得到的種子優(yōu)點(diǎn)：屬于無(wú)性生殖，不會(huì)發(fā)生性狀分離； 生產(chǎn)上不受季節(jié)、氣候和地域限制 利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；斯しN皮皮人工胚乳皮胚狀體皮二、作物新品種的培育正常植物花藥實(shí)質(zhì)是花粉離體培養(yǎng)愈傷組織 單倍體幼苗脫分化再分化染色體加倍秋水仙素處理1.單倍體育種 (1)方法: (2)優(yōu)點(diǎn):花藥的離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，染色體加倍選擇優(yōu)良品種種子純合體選優(yōu) 自交明顯縮短育種年限.后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體;二、作物新品種的培育2.突變體的利用新品種外植體愈傷組織 多種突變體篩選脫分化再分化誘變處理原理：基因突變細(xì)胞的全能性三、細(xì)胞產(chǎn)

11、物的工廠化生產(chǎn)1.種類:2.技術(shù):蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿植物的組織培養(yǎng)-愈傷組織細(xì)胞培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因細(xì)胞雜種細(xì)胞莖尖、根尖等分生區(qū)花藥（花粉）外植體脫分化愈傷組織再分化叢芽或胚狀體 工廠化生產(chǎn)藥物人工種子轉(zhuǎn)基因植物雜種植物作物脫毒單倍體育種微型繁殖 根植物體誘變處理突變細(xì)胞212植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用突變體的利用+人工薄膜培養(yǎng) 例1：用高度分化的植物細(xì)胞、組織 和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織， 下列敘述錯(cuò)誤的是A.該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化和分裂形成的B.該愈傷組織的細(xì)胞沒(méi)有全能性C.該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成D.該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的 胚狀結(jié)構(gòu)1、植物的

12、微型繁殖技術(shù)是指（ ） A植物體細(xì)胞雜交技術(shù) B嫁接 C營(yíng)養(yǎng)繁殖 D植物組織培養(yǎng)2、科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來(lái)，將單個(gè)細(xì)胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點(diǎn)是（ ） A彼此性狀相似 B變異頻率較高 C單倍體 D都是純合子3用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)（ ） A食品添加劑 B無(wú)病毒植物 C. 人工種子 D前三項(xiàng)都是4下列四個(gè)選項(xiàng)中沒(méi)有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（ ） A花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 B.秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C人工種子的培育 D“番茄馬鈴薯”雜種植株的培育過(guò)程 5、馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無(wú)病毒