高中生物选修三-植物细胞工程复习课件ppt.pptx

细细胞胞工工程程细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平或细细胞整体水平或细胞器水平胞器水平按照人们的意愿来改按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质变细胞内的遗传物质或获得细胞产品或获得细胞产品应用的原理和方法应用的原理和方法概念概念分类分类研究的目的研究的目的研究的水平研究的水平植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程的理论基础是植物细胞工程的理论基础是什么？通常采用的技术手段有哪什么？通常采用的技术手段有哪些？些？一植物细胞工程的基本技术一植物细胞工程的基本技术一、植物组织培养的基本原理一、植物组织培养的基本原理植物细胞的全能性植物细胞的全能性原因：原因：表现的条件：表现的条件：在植物体中未表现的原因：在植物体中未表现的原因：每个细胞都含有本物种的全部遗传信息，每个细胞都含有本物种的全部遗传信息，都具有发育成一个完整个体的潜能。都具有发育成一个完整个体的潜能。离体离体无无菌操作菌操作适宜的培养基适宜的培养基(营养物质和植物激素营养物质和植物激素)适宜的环境条件适宜的环境条件(温度等温度等)在个体发育过程中，基因在特定的时空条件下选择性表达的在个体发育过程中，基因在特定的时空条件下选择性表达的结果。结果。全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞 1、有关全能性的表述中，不正确的是（、有关全能性的表述中，不正确的是（）受精卵在自然条件下能使后代细胞形成受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完完 整个体，因此全能性最高整个体，因此全能性最高 生物体内细胞由于分化全能性不能表达生物体内细胞由于分化全能性不能表达 卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能能 性很高性很高 植物细胞离体培养在一定条件下能表现植物细胞离体培养在一定条件下能表现出出 全能性全能性C2、在一个生物体内，细胞没有表现出、在一个生物体内，细胞没有表现出全能性，原因是（全能性，原因是（）细胞失去了全能性细胞失去了全能性细胞中的基因部分丢失细胞中的基因部分丢失 细胞中的基因选择性表达细胞中的基因选择性表达细胞中的基因变异不同细胞中的基因变异不同C、植物组织培养的概念、植物组织培养的概念 （一）植物组织培养技术（一）植物组织培养技术、植物组织培养的过程、植物组织培养的过程3 3、自我评价、自我评价 灭菌和无菌操作？形成层细胞？光照？丛芽（胚丛芽（胚状体）状体）外植体外植体植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化过过程程（分化）（分化）（未分化）（未分化）（分化）（分化）幼芽或幼根？幼芽或幼根？条件？条件？特点？特点？适宜温度、无光适宜温度、无光照、照、pH和无菌环和无菌环境。境。无机、有机成分无机、有机成分和植物激素（和植物激素（生长生长素，细胞分裂素和素，细胞分裂素和赤霉素赤霉素）无定形状态无定形状态薄壁细胞薄壁细胞高度液泡化高度液泡化排列疏松、无规则排列疏松、无规则分化程度低分化程度低去分化较易去分化较易离体的植物离体的植物器官、组织器官、组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织植物植物组织组织培养和动物培养和动物细胞细胞培养的比较培养的比较项目原理培养基结果培养目的植 物组织培养 动 物细胞培养细胞全能性细胞增殖固体蔗糖植物激素液体葡萄糖动物血清培养成植株培养成细胞株细胞系快速繁殖培养无病毒植株获得细胞产品、细胞1、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果D(一一)植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径1.微型繁殖 微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。二植物细胞工程的实际应用二植物细胞工程的实际应用特点:保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。(1)材料:无病毒的茎尖。(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得。2.作物脱毒3.神奇的人工种子 (1)技术:植物组织培养。(2)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽。(3)特点:保持亲本优良性状；不受气候,季节和地域限制。人工种子自然种子胚胚 状状 体体人工种皮人工种皮人工胚乳人工胚乳胚胚种皮种皮胚乳胚乳(二二)作物新品种的培育作物新品种的培育1.单倍体育种 (1)方法:花药离体培养。(2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体;明显缩短育种年限。2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养；(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。(三三)细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等。2.技术:植物的组织培养。愈伤组织愈伤组织生产植物的细胞产物生产植物的细胞产物 培养终点？培养终点？快速繁殖无病毒植株快速繁殖无病毒植株 培养终点？培养终点？形成完整植株形成完整植株生产人工种子生产人工种子 培养终点？培养终点？胚状体胚状体去壁去壁去壁去壁去壁去壁去壁去壁纤维素酶纤维素酶纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶原原原原生生生生质质质质体体体体植植植植物物物物细细细细胞胞胞胞融融融融合合合合的的的的原原原原生生生生质质质质体体体体离心、离心、离心、离心、振动、振动、振动、振动、电激电激电激电激聚乙二聚乙二聚乙二聚乙二醇醇醇醇再再再再生生生生细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁杂杂杂杂种种种种细细细细胞胞胞胞脱脱脱脱分分分分化化化化愈愈愈愈伤伤伤伤组组组组织织织织杂杂杂杂种种种种植植植植株株株株激素激素筛筛筛筛选选选选激素激素再再再再分分分分化化化化2,植物体细胞杂交植物体细胞杂交过程示意图过程示意图植植物细胞融合物细胞融合原原理：理：细胞膜流动性细胞膜流动性植物组织培养植物组织培养原理：原理：植物细胞全能性植物细胞全能性在克服在克服远源杂交不亲和远源杂交不亲和的障碍、培育作物的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。新品种方面所取得的重大突破。意义：意义：未解决的问题未解决的问题：未未能能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。的优良性状。植物细胞融合完成的标志：形成新的细胞壁植物细胞融合完成的标志：形成新的细胞壁植物体细胞杂交植物体细胞杂交的的结结果：果：形成杂种植株形成杂种植株白白菜菜甘甘蓝蓝2N=142N=14植植物体细胞杂交得到的白菜甘蓝是几倍体、几个染物体细胞杂交得到的白菜甘蓝是几倍体、几个染色体组、多少染色体，是否可育？色体组、多少染色体，是否可育？是四倍体、四个染色体组、是四倍体、四个染色体组、28条染色体、可育条染色体、可育思考：思考：主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株用用 途途物理、化学方法（同左）灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法细胞分散后诱导细胞融合去细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞融合的方法膜的流动性膜的流动性、细胞全能性细胞融合的原理细胞融合的原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目比较项目动植物细胞融合的比较动植物细胞融合的比较1.1.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养用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。下面关于该愈伤组织的说法错误可以形成愈伤组织。下面关于该愈伤组织的说法错误的是（的是（）A A、是细胞经过脱分化和分裂形成的。、是细胞经过脱分化和分裂形成的。B B、细胞没有全能性。、细胞没有全能性。C C、是由排列疏松的薄壁细胞组成的。、是由排列疏松的薄壁细胞组成的。D D、可以形成具有生根发芽能力的胚状结构、可以形成具有生根发芽能力的胚状结构。B B 2.2.下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（）A A、利用植物组织培养技术培育脱毒苗，获得抗病毒的新品种。、利用植物组织培养技术培育脱毒苗，获得抗病毒的新品种。B B、利用植物组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状。、利用植物组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状。C C、利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产。、利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产。D D、单倍体育种需要利用植物组织培养技术。、单倍体育种需要利用植物组织培养技术。A A4.4.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是 A A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D D同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织 基因相同基因相同 5.5.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是叙述不正确的是 A A脱分化发生在脱分化发生在b b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素 发挥了重要作用发挥了重要作用B B再分化发生在再分化发生在d d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C C从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性D D人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率 低等问题低等问题DB6.6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：步骤步骤是去掉是去掉 ，使植物细胞成为，使植物细胞成为 ，最，最常用的方法是常用的方法是 。步骤步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是 ，目的是目的是 。在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是技术手段是 ，其中步骤，其中步骤相当于相当于 ，步骤步骤相当于相当于 。细胞壁细胞壁 原生质体原生质体 酶解法酶解法 聚乙二醇聚乙二醇 诱导原生质体融合诱导原生质体融合 植物组植物组织培养织培养 脱分化脱分化 再分化再分化 植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是是 。从理论上讲，杂种植株的育性为从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传。若运用传统有性杂交方法能否实现？统有性杂交方法能否实现？因此，这因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育可育 不能不能 克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循不遵循，有性生殖遵循遗传规律，植，有性生殖遵循遗传规律，植物体细胞杂交属于无性生殖。物体细胞杂交属于无性生殖。小结基基本本技技术术