理化生植物細(xì)胞工程課件

1、植物細(xì)胞工程為什么植物的一個(gè)花瓣就可以培育出完整的植株呢？ (一)細(xì)胞的全能性1什么是細(xì)胞的全能性？2菊花體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？3為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把菊花的花瓣培養(yǎng)成完整植物體？ 生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該生物所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。2、菊花體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？ 在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。3、為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把菊花的花瓣培養(yǎng)成完整植物體？ 當(dāng)已分化的植

2、物器官、組織或細(xì)胞脫離母體后，在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素等外界條件作用下分化形成愈傷組織（一種相對(duì)沒(méi)有分化的細(xì)胞團(tuán)），繼而在植物激素等誘導(dǎo)下發(fā)生再分化，才能表達(dá)出全能性。發(fā)育成完整植株。(一)細(xì)胞的全能性1、概念1）受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞：已分化的細(xì)胞，還具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，細(xì)胞的這種特性叫做細(xì)胞的全能性。 2、原因3、全能性的比較：從理論上講，每個(gè)細(xì)胞都包含該生物的全部遺傳物質(zhì)（全部基因），所以每個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)具有全能性 。2）植物細(xì)胞全能性一般比動(dòng)物細(xì)胞強(qiáng) 在一個(gè)生物體內(nèi)，細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，原因是（ ） 細(xì)胞失去了全能性細(xì)胞中的基因部分丟失 細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)細(xì)胞中的基因變異不同C自

3、我評(píng)價(jià)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)室移栽脫分化再分化 根據(jù)上述過(guò)程，請(qǐng)同學(xué)們討論歸納出組織培養(yǎng)的概念。 2、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、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。1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？2.在植物組培過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無(wú)菌操作？細(xì)胞離體、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)而危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。想一想3、影響植物細(xì)胞脫分化和再分化的一個(gè)重要因素是什么？細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素基本相等時(shí)：維持愈傷組

4、織的生長(zhǎng)細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素維持在高水平時(shí)：誘導(dǎo)芽的形成細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素的比例低時(shí)：誘導(dǎo)根的形成下列屬于組織培養(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A自我評(píng)價(jià)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。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。（二）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)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？2有沒(méi)有一種溫和的去壁方法呢？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)？4如果兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，

5、下一步該做何處理？5如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？雜種植株融合的原生質(zhì)體AB再生出細(xì)胞壁脫分化愈傷組織再分化植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程植物細(xì)胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A雜種細(xì)胞AB去 壁去 壁人工誘導(dǎo)方法？促進(jìn)融合的方法？融合完成的標(biāo)志植物細(xì)胞B白菜甘藍(lán)白菜甘藍(lán)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)。成果和未解決的問(wèn)題 成果：克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，出 現(xiàn)自然界沒(méi)有的新品種。未解決的問(wèn)題：未能讓雜種植物按照人們 的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良。1.人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來(lái)進(jìn)行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特點(diǎn)？提示：

6、植物“微型”繁殖技術(shù)具有高效性和可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢(shì)。工廠化大規(guī)模育苗生產(chǎn)正是利用了植物“微型”繁殖技術(shù)的這兩方面優(yōu)勢(shì)。利用植物“微型”繁殖技術(shù)我們可以在短時(shí)間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗。2、作物脫毒作物脫毒的原因: 長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，而植物的分生區(qū)一般不會(huì)感染病毒，用分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，就能得到大量的脫毒苗。 作物脫毒材料:作物脫毒方法:結(jié)果:分生區(qū)（如莖尖）的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)脫毒苗3、人工種子概念：產(chǎn)生途徑：為什么要造人工種子？（天然種子的缺陷有哪些？）探究：通過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包

7、裝得到的種子。在適宜的條件下可以發(fā)芽成苗。（1）由已脫分化的外植體直接產(chǎn)生；（2）由愈傷組織產(chǎn)生；探究：人工種子具有哪些優(yōu)點(diǎn)？（1）不受季節(jié)的限制。（2）可以很方便的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。（3）不會(huì)造成遺傳性狀的改變。討論：人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長(zhǎng)成小植株的關(guān)鍵部分，請(qǐng)?zhí)接懭斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？提示：針對(duì)植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。二、作物新品種的培育復(fù)習(xí):1、傳統(tǒng)方

8、法原理:基因的自由組合定律，優(yōu)良基因的自由組合。雜交育種結(jié)果:通過(guò)基因重組，把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中 缺點(diǎn):要不斷進(jìn)行(多年)純化和選擇，才得到一種符合理想要求的新品種 一、單倍體育種復(fù)習(xí)1、單倍體的概念:2、單倍體的例子:由配子發(fā)育成的個(gè)體蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育來(lái)的單倍體 .多數(shù)植物都可通過(guò)花藥或花粉來(lái)獲得單倍體 花藥離體培養(yǎng) 過(guò)程:單倍體育種的原理:單倍體經(jīng)過(guò)秋水仙素等處理使其染色體加倍以后產(chǎn)生的二倍體，其基因是高度純合的，單倍體育種就是利用單倍體的這種特性。 單倍體育種只需兩年即可得到純合新品種 優(yōu)點(diǎn) 單倍體育種可以直接得到純合體，所以這樣大大地縮短了育種年限。 2、突變體的利用突變體產(chǎn)生:植物組織培養(yǎng)突變體的利用:篩選對(duì)人有利的突變體培育新品種3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1、種類:2、利用的枝術(shù):組織培養(yǎng)3、過(guò)程:（一） 思考與探究1.通過(guò)查閱資料，請(qǐng)你再列舉出植物組織培養(yǎng)技術(shù)在我們