高中生物-植物细胞工程教学课件设计

植物细胞工程课型：复习课

表扬王超张旭陈文洁梁媛张智韩清正马煜王继业张斌陈艺璇周衡王嵩李晓焦思珂丁晓彤宋一帆马琰李唐林明何仲麟李广普王玮琳任德寅弟张宁张艺璇张灿冬潘劲洲魏靖牛鹏程陈文锦徐文雷细胞工程的概念

1.原理和方法：细胞生物学和___________2.操作水平：_________或细胞器水平3.工程目的：按照人的意愿来改变_________________或______________4.根据操作对象的不同分类：植物细胞工程和_____________分子生物学细胞水平细胞内的遗传物质获得细胞产品动物细胞工程2.1植物细胞工程复习目标：

1、简述植物组织培养和体细胞杂交技术，掌握它们的原理、过程及关键环节。

2、了解植物繁殖的新途径及作物新品种的培育的具体方法考纲要求：植物的组织培养Ⅱ所采用技术的理论基础

植物细胞工程通常采用的技术手段

植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性一：植物组织培养技术过程：培养对象：________________________。培养结果：先产生_______________，最终形成_________。核心步骤：__________和__________愈伤组织有什么特点？愈伤组织代谢类型是？离体的器官、组织、细胞愈伤组织、完整的植株再分化脱分化愈伤组织脱分化再分化排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，异养需氧型培养的条件营养：无机：水、无机盐、

有机：蔗糖、氨基酸、脂质、脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸等植物激素：细胞分裂素生长素环境条件：适宜光照、适宜温度、适当PH、O2

无菌无病毒环境、固体培养基思考：1加进蔗糖的目的是什么？2怎样理解植物激素的种类和含量不同，对植物组织培养的影响不同？3如何控制光照？即时应用在下列选项中，不需要采用植物组织培养技术的是(

)A．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株B．利用花药离体培养得到单倍体植株C．利用基因工程培养抗棉铃虫的棉花植株D．利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株A二：植物体细胞杂交：细胞A细胞B原生质体B原生质体A融合的原生质体杂种细胞杂种植株去壁再生壁植物组织培养分析：①获得原生质体的方法：_____________________去除细胞壁。②诱导原生质体融合的方法物理法：__________________等；化学法：用_________作为诱导剂。③原生质体融合的原理：_______________________。④原生质体融合的实质：______________________

⑤原生质体融合完成的标志：_____________________。

⑥意义：___________________________。利用纤维素酶和果胶酶离心、振动、电激聚乙二醇细胞膜具有一定的流动性杂种细胞再生出细胞壁克服了远缘杂交不亲和的障碍细胞核的融合具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能。

生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。1、定义：2、基础：3、体内细胞未表现全能性的原因：基因选择性表达的结果

三、细胞全能性4、全能性表达的条件（植物组织培养的条件）：内因：外因：离体细胞、组织或器官1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等

2）培养基（一定的营养物质，激素）5、全能性的高低：①受精卵生殖细胞（精、卵）体细胞②体细胞：植物细胞动物细胞③分化程度低的细胞分化程度高的细胞④

分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞有关细胞全能性的叙述，不正确的是（）A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此其全能性最高B.生物体内细胞由于进行分化，全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D.在一定条件下，植物细胞离体培养能表现出全能性即时应用C>>>>>四、植物细胞工程的实际应用实际应用植物繁殖的新途径作物新品种的培育细胞产物的工厂化生产:微型繁殖作物脱毒(常利用等分生组织)人工种子(等外包裹

得到的种子)单倍体育种突变体的利用如的生产【点拨】①自然种子属于有性生殖方式，而人工种子属于无性生殖方式。②单倍体育种过程中虽然存在植物组织培养，但属于有性生殖方式繁殖后代。

胚状体人工薄膜茎尖紫杉醇、紫草素、人参皂甙干粉比较植物组织培养和植物体细胞杂交植物组织培养植物体细胞杂交技术原理步骤意义联系细胞全能性①脱分化②再分化保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益杂交技术应用了组织培养克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养膜流动性细胞全能性【典例训练】通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：(1)A是_____________酶，B是__________________，D是具有_____________优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是__________________________。(2)由C形成植株的过程利用了_________技术，形成愈伤组织需要经过_________过程，愈伤组织形成D需要经过_________过程。整个培养过程要在_________条件下进行。(3)植物体细胞融合成功的标志是___________。目前植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如________，尽管如此，这项新技术在__________等方面取得的重大突破还是震撼人心的。

(1)纤维素酶和果胶融合的原生质体

耐盐

有耐盐高产和耐盐不高产两种(2)植物组织培养脱分化再分化无菌(3)再生出新的细胞壁不能按照人的意愿表达两个亲本的性状克服远缘杂交不亲和的障碍

1)B的产生除用PEG诱导还有其他办法吗？用物理法如离心、振动、电激等(2)由C形成愈伤组织细胞进行什么方式的分裂？愈伤组织形成的D基因型是否相同？有丝分裂，相同

植物细胞工程的实际应用1.植物繁殖的新途径(1)微型繁殖两个优点？(2)作物脱毒：①解决的问题：无性繁殖的作物，感染的在体内逐年积累，产量降低，品质变差。②解决方法：切取一定大小的进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。③脱毒作物是不是抗毒作物？④理论基础：植物附近病毒极少，甚至无病毒。①保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖病毒茎尖分生区(3)人工种子：

优点：（克服天然种子的缺陷）a.一些植物繁殖周期长,数年后才能结出种子；b.有些作物优良杂种的后代因发生性状分离而丧失其优良特性；c.常规种子的生产受季节、气候和地域的限制，并且占用大量的土地。结构：即时应用2.单倍体育种和突变体利用的比较项目原理优点成果单倍体育种染色体变异明显缩短育种年限单育1号烟草品种，11号水稻和京花1号小麦品种等突变体利用基因突变产生新基因，大幅度改良某些性状抗花叶病毒的甘蔗抗盐碱的野生烟草等1植物组织培养的过程中，可以对__________进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。2若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒经组织培养形成植株，这种育种方法称为____________。愈伤组织单倍体育种3.细胞产物的工厂化生产(1)细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。(2)成功的实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现了工厂化生产。【迎考警示钟】利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。【典例训练2】如图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图,请据图回答：(1)图中单倍体植株通常的获取方式是_________。若图中单倍体细胞含2个染色体组，A有4个染色体组，则③过程所用化学试剂的作用是____________。(2)图中B和C过程的不同点是____________，这种不同主要的影响因素是_____________。(3)若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理_____________。(1)花药离体培养抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成(2)B过程中形成的是胚状体,而C过程形成的是丛芽细胞分裂素与生长素的比值(3)愈伤组织(4)胚状体胚(5)离心、振动、电激3(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中___________的结构，该结构与正常受精卵形成的___________有类似的结构和发育过程。

(5)若D为胡萝卜—羊角芹，②过程常用的物理方法有________________________等；经融合处理后，含有的细胞类型有____________种(若融合的细胞只考虑两两融合)？P40物理诱变一般电离辐射：γ射线、β射线化学诱变剂：EMSSA(2011·扬州模拟)如图为植物体细胞杂交流程图，请回答下列问题：(1)制备原生质体时，常用的酶是____________________。(2)诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是____________。(3)杂种细胞再生出细胞壁，此过程与细胞内________(细胞器)有密切关系。在对杂种细胞进行植物组织培养时，通常还需要加入的两种植物激素是________________。通过该技术得到的杂种植株在形态上表现为________，其根本原因是__________________。(4)通常情况下，马铃薯和番茄杂交是不成功的，原因是____________。该项研究解决了育种过程____________的问题。(5)通过细胞工程获得的杂种植株是否可育，为什么？_______________________。6)若马铃薯是四倍体，番茄是二倍体，则杂种植株是____________倍体。变式训练【答案(1)纤维素酶、果胶酶(2)PEG(聚乙二醇)(3)高尔基体细胞分裂素和生长素同时具有两个亲本的特性具有双亲细胞的全部遗传物质(4)存在生殖隔离远缘杂交不亲和(5)可育，因为马铃薯和番茄这两种植物各自都是可育的，杂种植株也可正常进行减数分裂，产生配子并能受精形成种子

(6)六1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较2、植物组织培养的概念、原理、过程。3、植物组织培养实验所需的条件：离体、无菌、培养基、环境条件。4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。本节课内容小结课堂达标D2.用植物细胞工程