公開課植物細胞工程的基本技術(shù)課件

公開課植物細胞工程的根本技術(shù)課件專題2.細胞工程的根本內(nèi)容

細胞工程的概念2.1植物細胞工程2.2動物細胞工程細胞工程的開展歷程〔自學(xué)了解〕細胞工程的概念

指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。

A、細胞喪失了全能性A、愈傷組織的形成是離體植物細胞分化的結(jié)果雜種植株2〕培養(yǎng)基〔一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素〕取植物的枝芽培育成一株新植物的過程7．細胞具有全能性的原因是〔〕

A.克服遠源雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。D、生物體的每個細胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品以下哪項技術(shù)不屬于細胞工程〔〕B、基因的選擇性表達C、不同的細胞內(nèi)基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化④雜種植株的特征：具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。生物體細胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。細胞工程應(yīng)用的原理和方法細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細胞整體水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品概念分類植物細胞工程研究的目的研究的水平動物細胞工程與基因工程的比較：前者是細胞水平或細胞器水平上生物技術(shù),后者是分子水平上的生物技術(shù)。植物的器官、組織或細胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程

D.生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的全部基因

D.被培養(yǎng)成為④的根本原因是〔2〕有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？〔1〕實驗原理、目的、材料取植物的枝芽培育成一株新植物的過程C、獲取細胞→原生質(zhì)融合→組織培養(yǎng)→以下哪項技術(shù)不屬于細胞工程〔〕把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上

B.細胞壁使原生質(zhì)體失去活力

C.C、不同的細胞內(nèi)基因不完全相同在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？B、基因的選擇性表達C、不同的細胞內(nèi)基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化①流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質(zhì)體與一個番茄的原生質(zhì)體之間的融合，可真正在實際操作過程中，是把許多馬鈴薯的原生質(zhì)體和許多番茄的原生質(zhì)體放在一起，讓它們自由融合，再從中篩選出所需的雜種細胞。6、全能性表達的條件〔植物組織培養(yǎng)的條件〕：植物細胞工程通常采用的技術(shù)手段

植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細胞的全能性植物細胞工程一、細胞的全能性1、定義：生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性。2、原理：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細胞都應(yīng)該具有全能性。4、體內(nèi)細胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因選擇性表達的結(jié)果3、原因：

生物體細胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。11、假設(shè)用“①②③④〞7．細胞具有全能性的原因是〔〕

A.B、生物體內(nèi)的任何一個細胞可以完成該個體的全部功能生物體的每一個細胞都具有全能性

C.1、細胞全能性的概念、全能性大小的比較是?；蜻x擇性表達的結(jié)果〔1〕要想讓兩個來自不同植物的體細胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？離體的植物器官、組織或細胞6、誘導(dǎo)出試管苗，移栽木質(zhì)部細胞D.植物組織培養(yǎng)〔試管苗的形成〕⑤分裂能力強的細胞>分裂能力弱的細胞公開課植物細胞工程的根本技術(shù)課件生物體的每一個細胞都具有全能性

C.5、全能性的上下：①受精卵>生殖細胞〔精、卵〕>體細胞②體細胞：植物細胞>動物細胞③分化程度低的細胞>分化程度高的細胞④幼嫩細胞>衰老的細胞⑤分裂能力強的細胞>分裂能力弱的細胞6、全能性表達的條件〔植物組織培養(yǎng)的條件〕：內(nèi)因：離體細胞、組織或器官外因：1〕適宜的外界環(huán)境條件，例如無菌、適宜的溫度、濕度、光照等2〕培養(yǎng)基〔一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素〕1)以下有關(guān)細胞全能性的含義，正確的選項是：A、每個生物體內(nèi)的所有細胞都具有相同的功能B、生物體內(nèi)的任何一個細胞可以完成該個體的全部功能C、生物體的每一個活細胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能D、生物體的每個細胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程2〕在生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因為：A、細胞喪失了全能性B、基因的表達有選擇性C、不同的細胞內(nèi)基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化〔1〕要想讓兩個來自不同植物的體細胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？被培養(yǎng)成為④的根本原因是4、體內(nèi)細胞未表現(xiàn)全能性的原因：體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞，不管染色體基因組還是染色體組都采用直接相加的方法3、胡蘿卜的組織培養(yǎng)實驗B、生物體內(nèi)的任何一個細胞可以完成該個體的全部功能未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程④激素：生長素、細胞分裂素、赤霉素愈傷組織——細胞排列疏松而無規(guī)那么，是一種高度液1)以下有關(guān)細胞全能性的含義，正確的選項是：A、有性雜交B、體細胞雜交〔1〕實驗原理、目的、材料得到雜種植株1、A過程進行有絲分裂③細胞融合為無性繁殖，細胞分裂方式為有絲分裂，包含脫分化和再分化兩個階段。1、植物組織培養(yǎng)的概念

植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，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。二、植物組織培養(yǎng)離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽植物體外植體A、脫分化B、再分化植物激素：細胞分裂素、生長素2、植物組織培養(yǎng)過程1、A過程進行有絲分裂2、B過程進行有絲分裂同時也進行分化3、A不需光照，而B需光照，葉綠素的合成需光照脫分化

也叫去分化，高度分化的組織、器官產(chǎn)生愈傷組織的過程。再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官。組培條件適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件愈傷組織——細胞排列疏松而無規(guī)那么，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。外植體——用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根芽植物體脫分化再分化切取外植體接種外植體愈傷組織的形成植物組織培養(yǎng)〔試管苗的形成〕試管苗大規(guī)模培養(yǎng)移栽經(jīng)過煉苗的小苗，可以和一般植物一樣進行大規(guī)模栽培為什么選擇形成層？〔2〕植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基：水、無機鹽離子有機小分子營養(yǎng)成分：①

氮源：包括維生素和氨基酸②

碳源：2%—5%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)滲透壓③瓊脂：起支持作用④

激素：生長素、細胞分裂素、赤霉素⑤pH值：5.0－6.03、胡蘿卜的組織培養(yǎng)實驗〔1〕實驗原理、目的、材料1、選取胡蘿卜洗凈，削皮，切段2、酒精消毒、次氯酸鈉殺菌3、切取1立方厘米左右的形成層小塊5、定期觀察和記錄愈傷組織脫分化再分化〔3〕方法步驟4、接種，封蓋扎緊6、誘導(dǎo)出試管苗，移栽a、激素用量的比例影響實驗結(jié)果：生長素用量>細胞分裂素用量,有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值適中時，促進愈傷組織的生長?！?〕本卷須知b、必要條件：確保無菌操作、細胞離體、生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、糖類、維生素C、關(guān)鍵詞：外植體、脫分化、再分化、愈傷組織〔1〕離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整植物體？〔2〕決定植物細胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？激素誘導(dǎo)和營養(yǎng)物質(zhì)p43不能〔4〕思考討論1.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？探究：探究：1、雜菌和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)2、雜菌會生成對培養(yǎng)物有害的物質(zhì)11、假設(shè)用“①②③④〞表示植物組織培養(yǎng)的過程。請答復(fù)：

〔1〕①表示，被培養(yǎng)成為④的根本原因是〔2〕②表示，其細胞特點

是。脫分化再分化離體的植物組織器官、組織或細胞植物細胞具有全能性具有分生能力的薄壁細胞愈傷組織一、植物細胞的雜交技術(shù)將不同種植物的體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)?！膊煌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的〕1、細胞雜交技術(shù)概念〔1〕要想讓兩個來自不同植物的體細胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？〔2〕有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？〔3〕為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細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)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理？〔5〕如何將雜種細胞培育成雜種植株？2、相關(guān)問題植物細胞A植物細胞B去細胞壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合正在融合的原生質(zhì)體雜種細胞再生出細胞壁植物細胞融合植物組織培養(yǎng)雜種植物脫分化再分化促進融合的方法？方法？融合完成的標(biāo)志過程植物體細胞雜交技術(shù)流程圖進行總結(jié)，重點理解以下內(nèi)容。

①流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質(zhì)體與一個番茄的原生質(zhì)體之間的融合，可真正在實際操作過程中，是把許多馬鈴薯的原生質(zhì)體和許多番茄的原生質(zhì)體放在一起，讓它們自由融合，再從中篩選出所需的雜種細胞。②由于不同種的細胞其細胞膜的特點不一樣，如不作任何處理，把它們放在一起，讓它們自然融合是不可能的，所以原生質(zhì)體間的融合必須要人工誘導(dǎo)。③細胞融合為無性繁殖，細胞分裂方式為有絲分裂，包含脫分化和再分化兩個階段。④雜種植株的特征：具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。⑤該技術(shù)最大的優(yōu)點：克服遠源雜交的不親和障礙。體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞，不管染色體基因組還是染色體組都采用直接相加的方法⑥該過程培育新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律。⑦目前還不能讓雜種細胞完全按人們的需要去表達親代的優(yōu)良性狀4、植物體細胞雜交技術(shù)的意義克服遠源雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。思考與探究2提示：根據(jù)眼蟲的特點，動物細胞和植物細胞之間在理論上是可以實現(xiàn)雜交的。具體的實驗方案可以設(shè)計如下：

1、細胞全能性的概念、全能性大小的比較2、植物組織培養(yǎng)的概念、原理、過程。3、植物組織培養(yǎng)實驗所需的條件：離體、無菌、培養(yǎng)基、環(huán)境條件。4、植物體細胞雜交的概念、原理、過程。本節(jié)課內(nèi)容小結(jié)1、當(dāng)植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，以下有可能使其表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株的是〔〕A、細胞分裂素B、生長素C、一定的營養(yǎng)物質(zhì)D、以上三者均是2、細胞工程是一門綜合科學(xué)技術(shù)。以下哪項技術(shù)不屬于細胞工程〔〕A、有性雜交B、體細胞雜交C、組織培養(yǎng)D、細胞核移植穩(wěn)固練習(xí)DA3、在生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因為〔〕A、細胞喪失了全能性B、基因的選擇性表達C、不同的細胞內(nèi)基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化4、愈傷組織的細胞類型和愈傷組織分化后形成的機構(gòu)分別是〔〕A、薄壁細胞、外植體B、厚壁細胞、胚狀體C、薄壁細胞、胚狀體D、后壁細胞、外植體BC5、關(guān)于愈傷組織形成過程的正確表達是〔〕A、愈傷組織的形成是離體植物細胞分化的結(jié)果B、愈傷組織的形成是離體植物細胞分裂的結(jié)果C、愈傷組織的形成是離體動物細胞分化的結(jié)果D、愈傷組織的形成是離體植物細胞脫分化的結(jié)果D6．植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是〔〕

A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件

B.導(dǎo)入其他植物細胞的基因

C.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件

D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內(nèi)C7．細胞具有全能性的原因是〔〕

A.生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能

B.生物體的每一個細胞都具有全能性

C.生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的全部基因

D.生物體的每一個細胞都是由受精卵發(fā)育來的8.以下植物細胞全能性最高的是〔〕

A.形成層細胞B.韌皮部細胞C.木質(zhì)部細胞D.葉肉細胞CA9．植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指〔〕

A.植物體的分生組織通過細胞分裂產(chǎn)生新細胞

B.未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程C.植物的器官、組織或細胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程

D.取植物的枝芽培育成