高二生物選修(3)課件：2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

高二生物選修(3)課件：2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)第一頁，共30頁。

應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)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)胞工程第二頁，共30頁。細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來改變細(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xxk研究的目的研究的水平動物細(xì)胞工程xxk第三頁，共30頁。前者:是細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上生物技術(shù),后者:是分子水平上的生物技術(shù)。克隆多莉羊技術(shù)是

水平上的技術(shù)，培育抗蟲棉是

水平上的技術(shù)。細(xì)胞工程與基因工程相比：細(xì)胞分子思考:第四頁，共30頁?？萍继剿髦非げ迥芊衽嘤赏暾闹仓昴兀康谖屙摚?0頁?？萍继剿髦?902(德國)哈伯蘭特：細(xì)胞全能性1937(美國)懷特：煙草莖段形成層——植株1958(美國)斯圖爾德：胡蘿卜根——胡蘿卜1965沃索：煙草單細(xì)胞——植株1970斯圖爾德：懸浮培養(yǎng)單細(xì)胞——植株20世紀(jì)70年代克隆第六頁，共30頁。1907(美國)哈里森：淋巴液

——蝌蚪的神經(jīng)元細(xì)胞20世紀(jì)60年代(中國)童第周：魚類細(xì)胞核移植1975(英國)米爾斯坦和(德國)科勒：單克隆抗體技術(shù)1996年7月(英國)克隆羊多莉誕生科技探索之路第七頁，共30頁。已高度分化完整植株？2.1植物細(xì)胞工程§2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)第八頁，共30頁。離體的組織或器官或細(xì)胞已分化的細(xì)胞，經(jīng)誘導(dǎo)失去特有結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。脫分化愈傷組織具有分生能力的薄壁細(xì)胞再分化根、芽植株第九頁，共30頁。原理：

細(xì)胞的全能性：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。發(fā)育過程沒有表現(xiàn)全能性：

在特定時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會有選擇性的表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。1）受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞2）植物細(xì)胞全能性一般比動物細(xì)胞強(qiáng)全能性的比較xxk第十頁，共30頁。例l、有關(guān)全能性的敘述，不正確的是

A．受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個體，因此全能性最高

B．生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化，全能性不能表達(dá)

C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高xxk

D．植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性xxkC第十一頁，共30頁。例2、在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)?)

A．基因的表達(dá)有選擇性B．不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同

C．細(xì)胞喪失了全能性D．在個體發(fā)育的不同時期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化A第十二頁，共30頁。胡蘿卜的植物組織培養(yǎng)：P34第十三頁，共30頁。切取形成層接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織試管苗的形成移栽脫分化再分化接種到分化培養(yǎng)基第十四頁，共30頁。1.在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，為什么要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無菌操作？提示：植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長，所以植物組織培養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。

第十五頁，共30頁。2.在本實(shí)驗(yàn)中，切取胡蘿卜塊根時強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層部分，原因是這部分容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。請思考一下，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花），是否也能培養(yǎng)成小植株，你能用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證嗎？提示：胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘導(dǎo)愈傷組織比較困難?？梢宰寣W(xué)生參考利用胡蘿卜根進(jìn)行組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)出利用胡蘿卜的莖、葉、花進(jìn)行組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)流程。第十六頁，共30頁。3.請根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)過程，概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖。第十七頁，共30頁。植物組織培養(yǎng)：

1、概念P36

在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性第十八頁，共30頁。

例3.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.未受精的卵發(fā)育成植株

例4.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.適宜的養(yǎng)料和激素AC第十九頁，共30頁。因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？第二十頁，共30頁。1．你認(rèn)為兩個來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？3．為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？4．如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，下一步該做何處理？5．如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？P36請思考：第二十一頁，共30頁。植物體細(xì)胞雜交過程示意圖第二十二頁，共30頁。2、概念

將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。3、優(yōu)勢優(yōu)勢（與有性雜交方法比較）

：克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙。第二十三頁，共30頁。甘藍(lán)白菜白菜—甘藍(lán)第二十四頁，共30頁。P37第二十五頁，共30頁。第二十六頁，共30頁。1.為什么“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？

馬鈴薯—番茄沒有像人們預(yù)想的那樣地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。P38思考與探究第二十七頁，共30頁。2.自然界中有一種含有葉綠體的原生動物──眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動物細(xì)胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛?xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。第二十八頁，共30頁。例5、植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是()

A．產(chǎn)生新的細(xì)胞壁

B．細(xì)胞膜發(fā)生融合

C．細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合

D．細(xì)胞核發(fā)生融合

例6