生物22植物的克隆課件浙科版選修

生物22植物的克隆課件浙科版選修第1頁/共32頁植物克隆的技術基礎是------------------，理論基礎是-----------------------------

植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性第2頁/共32頁1、定義：是指植物體的每個生活細胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能2、原理：生物體的每一個細胞都包含有該物種的全套遺傳物質，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該具有全能性。

3、大?。?/p>

受精卵生殖細胞體細胞＞＞1、植物細胞的全能性不同植物或同一植物的不同基因型的個體，細胞的全能性表達程度不同P23第3頁/共32頁1、有關全能性的表述中，不正確的是Ａ．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高Ｂ．生物體內細胞由于分化全能性不能表達Ｃ．卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高Ｄ．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性自我評價C第4頁/共32頁2、在一個生物體內，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是（）Ａ．細胞失去了全能性Ｂ．細胞中的基因部分丟失Ｃ．細胞中的基因選擇性表達Ｄ．細胞中的基因變異不同C第5頁/共32頁2.植物組織培養(yǎng)理論基礎：細胞的全能性植物組織培養(yǎng)的概念

在無菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。第6頁/共32頁無機營養(yǎng)成分：礦質營養(yǎng)有機營養(yǎng)成分

①含N物質：包括維生素和氨基酸

②碳源：2%—5%的蔗糖

③瓊脂：起支持作用

④激素：生長素，細胞分裂素PH值：5.0－6.0植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基第7頁/共32頁外植體愈傷組織植物體脫分化再分化一、植物組織培養(yǎng)的過程（分化）（未分化）（分化）幼芽或幼根？條件？優(yōu)點？特點？取材少、繁殖率高培養(yǎng)周期短不受季節(jié)限制便于自動化管理培養(yǎng)無病毒植株（根尖、莖尖）保持親本的優(yōu)良性狀（無性繁殖）①適宜溫度、pH和無菌環(huán)境。②無機物、有機物和植物激素（生長素，細胞分裂素）無定形狀態(tài)薄壁細胞高度液泡化排列疏松、無規(guī)則分化程度低脫分化較易離體的植物器官、組織或細胞第8頁/共32頁植物組織培養(yǎng)程序1、配置半固體培養(yǎng)基2、無菌操作切取一些小塊組織3、獲得愈傷組織4、誘導愈傷組織5、再生新植株出現(xiàn)脫分化通過調節(jié)營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑的適當配比第9頁/共32頁切取接種愈傷組織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽第10頁/共32頁第11頁/共32頁植物組織培養(yǎng)的程序外植體脫分化再分化胚性細胞特點：細胞質豐富、液泡小而

細胞核大。第12頁/共32頁搖床：由恒溫培養(yǎng)箱和振蕩器組合而成，專為細胞培養(yǎng)提供控制和均衡的培養(yǎng)條件而設計，特別是懸浮液培養(yǎng)應用。超大容量恒溫雙層搖床恒溫搖床第13頁/共32頁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？你認為雜菌和植物細胞之間有哪些關系？2、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？3、為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養(yǎng)？

避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng)，且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長。競爭、寄生。想一想

胡蘿卜根形成層容易誘導成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。

在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。第14頁/共32頁長期培養(yǎng)中細胞全能性下降的原因要獲得植物克隆的成功，需要怎么辦？染色體畸變細胞核變異非整倍體的產(chǎn)生激素平衡被打破對外源生長物質的敏感性發(fā)生改變其他原因遺傳物質的改變生長發(fā)育條件的改變第15頁/共32頁克隆成功所需的條件1.探討特定植物細胞全能性表達的條件(激素配比)2.選擇性能優(yōu)良、細胞全能型表達充分的基因型第16頁/共32頁植物組織培養(yǎng)的應用（1）試管苗的快速繁殖（2）無病毒植物的培育（3）次生代謝物的生產(chǎn)（4）人工種子（5）轉基因植物的培育

人工種子解決有些植物結子困難、發(fā)芽率低、繁殖困難等問題。人工種子

愈傷組織紫草素提取脫毒法：選取莖尖、根尖細胞第17頁/共32頁

人工種子用人工種皮包被體細胞胚，可以制造人工種子解決有些植物結子困難、發(fā)芽率低、繁殖困難等問題可以很方便的儲藏和運輸

現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國尚未應用于生產(chǎn)。第18頁/共32頁第19頁/共32頁器官培養(yǎng)指以植物的根、莖、葉、花、果等器官為外植體的離體無菌培養(yǎng)。指以單個游離細胞為外植體的離體無菌培養(yǎng)。細胞培養(yǎng)器官培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)第20頁/共32頁意義：1.在實驗室可以進行植物受精，以及對胚胎發(fā)育過程的觀察，從而研究其相關機理2.通過遺傳工程操作，研究植物生長發(fā)育相關因素3.培育植物新品種第21頁/共32頁原生質體培養(yǎng)植物細胞0.5~0.6mol/L的甘露醇(較高滲透壓)纖維素酶、果膠酶球型的原生質體原生質體：植物細胞除去壁后的部分為什么要加較高滲透壓的甘露醇呢?防止原生質體吸水脹破植株原生質體培養(yǎng)與植物細胞工程第22頁/共32頁請同學們討論如何實現(xiàn)?第23頁/共32頁1、番茄植株與馬鈴薯植株相互授粉而得。2、通過基因工程將番茄細胞的相關基因轉入到馬鈴薯細胞中，并表達。3、馬鈴薯植株細胞與番茄植株細胞進行雜交，再將雜交細胞培育成植株?？赡艿拇胧旱?4頁/共32頁植物細胞A植物細胞B去除細胞壁原生質體B正在融合的原生質體雜種細胞細胞分裂愈傷組織雜種植株方法？促融方法？類型？遺傳物質？優(yōu)勢？原生質體A原生質體融合再生出細胞壁(雜種細胞形成的標志)植物體細胞雜交過程圖物理法：離心、振動、電刺激化學法：聚乙二醇（PEG）克服遠源雜交不親和的障礙，培育作物新品種酶解法第25頁/共32頁植物細胞工程留下的遺憾

尚不能按照人們的意愿同時出現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀?！俺壷参铩钡?6頁/共32頁為什么“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結馬鈴薯？

馬鈴薯—番茄沒有像人們預想的那樣地上長番茄、地下結馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達，雜交植株不能地上長番茄、地下結馬鈴薯就是很自然的了。第27頁/共32頁發(fā)展階段成就探索階段離體根、胚和雜種離體胚培養(yǎng)成功；奠基階段發(fā)現(xiàn)B族維生素，IAA，腺嘌呤能調節(jié)植物生長，成功培育出了胡蘿卜體細胞胚（根、芽）成熟階段植物細胞工程技術成功應用植物克隆的發(fā)展第28頁/共32頁1．在離體的植物器官、組織或細胞分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的（）

A．消毒滅菌B．適宜的溫度

C．充足的光照D．適宜的養(yǎng)料和激素C2.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導的植物激素分別是（）①細胞的全能性②離體植物器官，組織或細胞③根，芽④生長素和細胞分裂素⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④B．①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④A第29頁/共32頁3、下列有關細胞全能性的含義，正確的是：A、每個生物體內的所有細胞都具有相同的功能B、生物體內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、生長、衰老、

死亡的全過程4、在生物體內，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、不同的細胞內基因不完全相同

D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內的基因發(fā)生了變化CB第30頁/共32頁5．植物體細胞雜交尚未解決的問題有（）

A．去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體

B．將雜種細胞培育成植株

C．讓雜種植物按照人們的需