人教版名校聯(lián)盟福建省三明市泰寧一中生物選修三211植物細(xì)胞工程基本技術(shù)PPT課件

1、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)。 應(yīng)用的原理和方法應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的細(xì)胞生物學(xué)和分細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平水平按照人們的意愿來(lái)改變按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品得細(xì)胞產(chǎn)品( (定向改造）定向改造）第1頁(yè)/共36頁(yè)細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程第

2、2頁(yè)/共36頁(yè)第3頁(yè)/共36頁(yè)科學(xué)家利用菊花花瓣培養(yǎng)的菊花第4頁(yè)/共36頁(yè)植物細(xì)胞具有全能性植物細(xì)胞具有全能性1 1、什么叫做細(xì)胞全能性？、什么叫做細(xì)胞全能性？已分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能已分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能一瓣花瓣為什么能夠培養(yǎng)成一瓣花瓣為什么能夠培養(yǎng)成一完整植株？一完整植株？第5頁(yè)/共36頁(yè)2 2、生物體所有細(xì)胞全能性都一致嗎？、生物體所有細(xì)胞全能性都一致嗎？分化程度越高，全能性越低；分化程度越高，全能性越低；分裂能力越強(qiáng)，全能性越高；分裂能力越強(qiáng)，全能性越高；受精卵受精卵生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞體細(xì)胞;胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞其他干細(xì)胞體細(xì)胞其他干細(xì)胞體細(xì)胞植物細(xì)胞植物

3、細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞第6頁(yè)/共36頁(yè)為什么植物的花瓣在植物體內(nèi)沒有能發(fā)育為什么植物的花瓣在植物體內(nèi)沒有能發(fā)育成完整的植株呢成完整的植株呢？ 細(xì)胞失去了全能性細(xì)胞中的基因部分丟失 細(xì)胞中的基因進(jìn)行選擇性表達(dá)細(xì)胞中的基因變異不同第7頁(yè)/共36頁(yè)、現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)：、現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)：在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，細(xì)在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，細(xì)胞并不表現(xiàn)全能性，而是胞并不表現(xiàn)全能性，而是分化分化成各種成各種組織和器官。組織和器官。、原因：、原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)出各種細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)，分化分化形成不同的細(xì)胞，從而形成不同的細(xì)胞，從而

4、構(gòu)成生物體的不同組織和器官。構(gòu)成生物體的不同組織和器官。第8頁(yè)/共36頁(yè)有關(guān)全能性的表述中，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)胞由于分化全能性不能表達(dá) 卵細(xì)胞和受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能 性很高 植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出 全能性C第9頁(yè)/共36頁(yè) 怎樣才能由一塊組織通過培養(yǎng)得怎樣才能由一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整植株到一株完整植株, , 應(yīng)該如何操作應(yīng)該如何操作? ?第10頁(yè)/共36頁(yè)回憶、思考回憶、思考1、植物組織培養(yǎng)的大致過程包括哪幾個(gè)階段？2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是什么？離體的器官、組織或細(xì)胞離體的器官、組織或細(xì)

5、胞脫分化脫分化成愈傷成愈傷組織組織再分化再分化為根和芽為根和芽完整植株完整植株植物細(xì)胞具有全能性植物細(xì)胞具有全能性第11頁(yè)/共36頁(yè) 愈傷組織、脫分化和再分化愈傷組織、脫分化和再分化愈傷組織：愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)培養(yǎng)了一了一段時(shí)間后，通過細(xì)胞有絲分裂形成的段時(shí)間后，通過細(xì)胞有絲分裂形成的細(xì)胞群（排列疏松，細(xì)胞群（排列疏松，高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)）高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)）。脫分化：脫分化：高度分化的細(xì)胞高度分化的細(xì)胞，通過，通過誘導(dǎo)誘導(dǎo)后，失去其特定結(jié)后，失去其特定結(jié)構(gòu)和功能而構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞（愈傷組織愈傷組織）的過

6、程）的過程再分化：再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在一定條件下繼續(xù)進(jìn)行脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在一定條件下繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以培養(yǎng)，又可以重新分化重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做再分化。再分化。第12頁(yè)/共36頁(yè)一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)的過程植物組織培養(yǎng)的過程請(qǐng)根據(jù)書上實(shí)驗(yàn)過程，討論并請(qǐng)根據(jù)書上實(shí)驗(yàn)過程，討論并概括出植概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡(jiǎn)圖物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡(jiǎn)圖。1.1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？2.2.在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列

7、的消毒，滅菌，并且要求無(wú)菌操作？并且要求無(wú)菌操作？3 3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成、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？小植株嗎？4 4、為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？、為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？5 5、請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述過程概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流、請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述過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。程圖，并與同學(xué)交流。第13頁(yè)/共36頁(yè)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)室移栽脫分化脫分化再分化再分化避光避光有光有光第14頁(yè)/共36頁(yè)植物組織培養(yǎng)的流程圖：植物組織培養(yǎng)的流程圖：第15頁(yè)/共36頁(yè) 根

8、據(jù)上述過程，請(qǐng)同學(xué)們討論歸根據(jù)上述過程，請(qǐng)同學(xué)們討論歸納出組織培養(yǎng)的概念。納出組織培養(yǎng)的概念。概念： 植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)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?？棥惭?，最終形成完整的植株。第16頁(yè)/共36頁(yè)二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化脫分化再分化再分化1 1概念：概念：2 2理論基礎(chǔ)：理論基礎(chǔ)：3 3過程過程植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性4

9、. 4. 條件：條件：離體離體細(xì)胞細(xì)胞、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜溫度和、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜溫度和無(wú)菌無(wú)菌等其他外界條件等其他外界條件第17頁(yè)/共36頁(yè)反饋練習(xí)1.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)育成雄蜂A第18頁(yè)/共36頁(yè)3.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C第19頁(yè)/共36頁(yè)4、若用“ ” 表示植物組織培養(yǎng)的過程。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。 脫分化脫分化再分化

10、再分化離體的植物組織器官、組織或細(xì)胞離體的植物組織器官、組織或細(xì)胞植物細(xì)胞具有全能性植物細(xì)胞具有全能性具有分生能力的具有分生能力的愈傷組織愈傷組織第20頁(yè)/共36頁(yè)因?yàn)椴煌N生物之間存因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離，所以用在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。不可能做到這一點(diǎn)的。于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來(lái)實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。細(xì)胞進(jìn)行雜交，來(lái)實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)這幅番茄這幅番茄馬鈴薯圖利馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什

11、么？實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？第21頁(yè)/共36頁(yè) 1 1你認(rèn)為兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？你認(rèn)為兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？ 2 2有沒有一種溫和的去壁方法呢？有沒有一種溫和的去壁方法呢？ 3 3為什么兩個(gè)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)？為什么兩個(gè)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 4如果兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，下一步該做何處理？如果兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，下一步該做何處理？ 5 5如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？ 6.6.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理和基礎(chǔ)分別是什么？植

12、物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理和基礎(chǔ)分別是什么？請(qǐng)思考：請(qǐng)思考：第22頁(yè)/共36頁(yè)雜雜種種植植株株融合的融合的原生質(zhì)原生質(zhì)體體ABAB再再生生出出細(xì)細(xì)胞胞壁壁脫脫分分化化愈傷組織再再分分化化1 1、過程、過程植物細(xì)胞的融合植物細(xì)胞的融合植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A雜種雜種細(xì)胞細(xì)胞AB去 壁去 壁人人工工誘誘導(dǎo)導(dǎo)方法？方法？促進(jìn)融合促進(jìn)融合的方法？的方法？融合完成的標(biāo)志植物細(xì)胞B 三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)第23頁(yè)/共36頁(yè)(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細(xì)胞雜交過程示意圖A細(xì)胞B細(xì)胞E細(xì)胞第24頁(yè)/共36頁(yè)第25頁(yè)/共36頁(yè)三、植物體細(xì)胞雜交植物體

13、細(xì)胞雜交應(yīng)用第26頁(yè)/共36頁(yè)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)所屬所屬范疇范疇原理原理步驟步驟意義意義聯(lián)系聯(lián)系無(wú)性繁殖無(wú)性繁殖細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性脫分化脫分化再分化再分化保持優(yōu)良性狀保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益提高經(jīng)濟(jì)效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙的障礙去除細(xì)胞壁去除細(xì)胞壁融合形成雜種細(xì)胞融合形成雜種細(xì)胞組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)膜流動(dòng)性膜流動(dòng)性細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性染色體變異、基因重組染色體變異、基因重組第27頁(yè)/共36頁(yè)1 1、不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法、不能人工

14、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是（是（ ）A A、振動(dòng)、振動(dòng) B B、電刺激、電刺激C C、PEGPEG試劑試劑 D D、重壓、重壓2 2、植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志的是（、植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志的是（ ）A A、產(chǎn)生新的細(xì)胞壁、產(chǎn)生新的細(xì)胞壁 B B、細(xì)胞膜發(fā)生融合、細(xì)胞膜發(fā)生融合C C、細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合、細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合 D D、細(xì)胞核發(fā)生融合、細(xì)胞核發(fā)生融合A AD D第28頁(yè)/共36頁(yè)3.3.植物體細(xì)胞雜交的目的是植物體細(xì)胞雜交的目的是A.A.用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.B.以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生

15、質(zhì)體融合C.C.用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株植株D.D.通過以上三者來(lái)完成通過以上三者來(lái)完成 第29頁(yè)/共36頁(yè) 08江蘇高考：下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是 A培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化 C離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織 D同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同D第30頁(yè)/共36頁(yè)第31頁(yè)/共36頁(yè)7.7.植物學(xué)家將胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來(lái)，將單個(gè)細(xì)胞放入特定培養(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.A.植株的變異頻率較高 B.B.都是單倍體植株 C.C.彼此性狀極相似 D.D.都是純合體的植株第32頁(yè)/共36頁(yè)第33頁(yè)/共36頁(yè)2.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