人教版教学课件2.1.1植物细胞工程的基本技术

1、专题复习,专题2 细胞工程,专题2 细胞工程,和的含义如下： ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。 ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。,指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。,细胞工程,细胞工程,应用的原理和方法,细胞生物学和分子生物学,细胞整体水平或细胞器水平,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品,概念,分类,植物细胞工程,研究的目的,研究的水平

2、,动物细胞工程,前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。,克隆多莉羊技术是 水平的技术， 培育抗虫棉是 水平的技术。,细胞工程与基因工程相比：,细胞,分子,思考:,2.1 植物细胞工程,2.1.1 植物细胞工程的基本技术,必修1,选修1,一、全能性,1、概念： 已分化的细胞在一定条件下，具有发育成完整个体的潜能。 2、活细胞具有全能性的原因： 生物体的每一个活细胞都含有该物种全套的遗传信息 3、全能性表达的条件： 离体、营养物质、激素、适宜的条件,4、全能性比较：,4、表现全能性的高低比较(通常情况下)： 受精卵配子体细胞。 植物细胞动物细胞。 具有持续分裂能力的细

3、胞不分裂的细胞。 分化程度低的细胞分化程度高的细胞。,一、全能性,思考：生物体内的细胞为什么没有表 现出全能性，而是分化成不同的 组织器官？,在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达出各种蛋白质，从而构成了生物体不同的组织和器官。,不一定会,有,离体活细胞,不会,有,体内活细胞,会表现出全能性？,有全能性？,小结：,需要适宜的培养条件,【典例训练1】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

4、,与受精卵不同，卵细胞的分化程度较高,C,二、植物组织培养,外植体 愈伤组织 根、芽 植物体,（离体的植物器官、组织或细胞）,1理论基础： 2过程：,植物细胞的全能性,3. 条件：,离体、营养物质、激素、适宜温度和无菌等其他外界条件。,离体器官、组织、细胞,愈伤 组织,胚状体,完整 植株,4. 概念：,丛芽,在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。,二、植物组织培养,1理论基础： 2过程：,3. 条件：,4. 概念：,1、要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要 ( ) A、具有完整细胞

5、核的细胞 B、离体状态 C、导入外源基因 D、一定的营养物质和激素,2、高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可 以形成愈伤组织，下列叙述错误的是（ ） A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B该愈伤组织的细胞没有全能性 C该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D该愈伤组织可形成具生根发芽能力的胚状结构,C,B,脱分化和再分化的比较,细胞排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞,愈伤 幼芽或 组织 胚状体,有根、芽 或有生根、发芽的能力,切取 形成层,无菌接种,诱导愈伤组织 的形成,胚状体(丛芽)形成,试管苗培养,移栽,脱分化,再分化,胡萝卜组织培养,容易诱导形成愈伤组织,？,1、在组织

6、培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？,植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。 造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。,思考：,2、 胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株吗？,能，只是诱导愈伤组织比较困难。,3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？,在有光时，往往容易形成维管组织， 而不易形成愈伤组织。,4、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？,植物激素（主

7、要是生长素和细胞分裂素）,植物激素的浓度、使用先后顺序以及用量比例等，都会影响实验结果。,【典例训练2】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答:,(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括_ _和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_ _两类植物激素。 (2)此过程依据的原理是_ _ _。A和B阶段主要进行的分裂方式是 ，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_ _等。,无机物,生长素,细胞的全能性,有丝分裂,分化,【解题指南】解答本题需具备以下知识： (1)组织培养时培养基中的成分； (2)组织培养的过程； (3)

8、组织培养时的注意事项。,【典例训练2】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答:,(3)此过程要无菌操作，主要是指对_进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是_ _。 (4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是_ _的结果。 (5)A、B两过程能否在同一培养基上进行？_。,培养基,芽发育成叶，叶肉细胞中 叶绿素的合成需要光照条件,基因选择性表达,不能,1. 细胞的全能性 2. 植物组织培养技术,2.1.1 植物细胞工程的基本技术,番茄,马铃薯,植物体细胞杂交,1. 细胞的全能性 2. 植物组织培养技术 3. 植物体细胞

9、杂交,问题 什么是植物体细胞杂交? 其过程如何？ 如何除去细胞壁? 人工诱导原生体融合的方法有哪些? 有何意义？,2.1.1 植物细胞工程的基本技术,杂种植株,融合的原生质体AB,再生出细胞壁,脱分化,愈伤组织,再分化,植物体细胞杂交的过程,植物细胞的融合,植物组织培养,植物细胞A,原生质体B,原生质体A,杂种细胞AB,去 壁,去 壁,人 工 诱 导,方法？,促进融合的方法？,融合完成的 标志,植物细胞B,胚状体,酶解法,物理法、化学法,意义： 克服不同生物 远缘杂交的障碍,6、如图为“番茄马铃薯”的培育过程示意图，有关叙述正确的是( ),A、获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶 B、诱导a、b

10、细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素 C、a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性 D、d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为 脱分化和再分化,纤维素酶,聚乙二醇,d、e,C,【典例训练3】以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。,(1)过程发生的化学变化是_。 (2)将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养，再经过和，c细胞类型有_(不考虑三个或以上细胞融合) (3)在采用化学法进行过程时，一般是用_作为诱导剂。 (4)植物体细胞杂交与自然状况下的生殖细胞杂交相比，前者的主要意义是_。,纤维素和果胶发生水解,AA、BB、AAAA、BBBB、AABB,聚乙二醇(PEG),克服不同生物远缘杂交的障碍,白菜,甘蓝,白菜甘蓝