[精选]211 植物 细胞工程的基本技术.pptx

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1、如何用一片花瓣培育出完整的植株呢如何用一片花瓣培育出完整的植株呢导入新课导入新课导入新课导入新课20世纪世纪60年代，一些年代，一些科学家提出这样一个科学家提出这样一个设想：培养出地上局设想：培养出地上局部结番茄果实，地下部结番茄果实，地下局部结马铃薯块茎的局部结马铃薯块茎的植株。如果要实现这植株。如果要实现这一设想，你认为可以一设想，你认为可以采用哪些方法？采用哪些方法？甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝白菜白菜体体 细细 胞胞 杂杂 交交视频：视频：植物体细胞杂交植物体细胞杂交专题专题2 细胞工程细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术2.1植物细胞工程植物细胞工程1、简述

2、植物组织培养和植物体细胞杂交技术。、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。2、列举植物细胞工程的实际应用。、列举植物细胞工程的实际应用。1、能够让学生更好地理解先进技术的应用价值。、能够让学生更好地理解先进技术的应用价值。2、有有利利于于培培养养学学生生分分析析问问题题、解解决决问问题题的的能能力力。知识目标知识目标能力目标能力目标教学目标教学目标教学目标教学目标 通过次专题的学习，使学生认同科通过次专题的学习，使学生认同科学是一个不断开展的过程，激发学生探学是一个不断开展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。学精神。情感态度与价值观情感

3、态度与价值观1、植物组织培养的原理和过程。、植物组织培养的原理和过程。2、植物体细胞杂交的原理。植物体细胞杂交的原理。3、植物细胞工程应用的实例。植物细胞工程应用的实例。植物组织培养的实验。植物组织培养的实验。重点重点难点难点教学重难点教学重难点教学重难点教学重难点植植 物物 细细 胞胞 工工 程程 理论基础理论基础 技术手段技术手段植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交一、一、细细 胞胞 的的 全全 能能 性性全能性大小：全能性大小：植物体细胞表现出全能性的条件？植物体细胞表现出全能性的条件？定义：定义：生物体的细胞，具有使后代细胞发育生物体的细

4、胞，具有使后代细胞发育成完整个体的潜能。成完整个体的潜能。原因：原因：生物的每一个细胞都含有该物种所特生物的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。有的全套遗传物质。受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞无机成分：水无机成分：水、无机盐、无机盐适宜的，无菌空气，适宜的，无菌空气，适时的光照适时的光照生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素条条件件 离体的细胞、组织或器官离体的细胞、组织或器官 无菌的环境无菌的环境 营养物质营养物质 激素激素 其他的外界条件其他的外界条件有机分子：蔗糖、氨基酸有机分子：蔗糖、氨基酸、维生素等维生素等 二二、植物组织培养植物组织培养2、理论基础：、理论基础：细胞

5、的全能性细胞的全能性1、植物组织培养的概念、植物组织培养的概念 在无菌和人工控制的条件下在无菌和人工控制的条件下,将离体的植将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生养基上，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。愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。外植体外植体幼幼 苗苗完整植株完整植株愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化CTK/IAA比例适合比例适合再分化再分化CTK/IAA比例先增比例先增大在减小大在减小3、植物组织培养过程示意图、植物组织培养过程示意图细胞排列疏松而无规则，是一种高度液细胞

6、排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。4、植物组织培养技术名词解释、植物组织培养技术名词解释愈伤组织：愈伤组织：由高度分化的植物器官、组织或细胞由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。产生愈伤组织的过程。脱分化产生的愈伤组织重新分化成脱分化产生的愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程。根或芽等器官的过程。脱分化：脱分化：再分化：再分化：通过上面实验，我们总结出通过上面实验，我们总结出:植物组织培养植物组织培养 就是在无菌和人工控制条件下将就是在无菌和人工控制条件下将离体的器官、组织、细胞，培养在人工配制的培离体的器官、组织、细胞，培

7、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。组织、丛芽，最终形成完整的植株。切取切取接种接种愈伤组织的形成愈伤组织的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽此操作过程需要注意什么事项？此操作过程需要注意什么事项？讨讨 论论 提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以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

8、亡。在组织培养实验中，为什么要强调所在组织培养实验中，为什么要强调所用机械的灭菌和实验人员的无菌操作？用机械的灭菌和实验人员的无菌操作？提示：胡萝卜的其他局部如茎、叶、花也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。可以参考利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行组织培养的实验流程。胡萝卜的其他部分（如茎、叶、胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？用实验的方法进行验证吗？讨讨论论 请根据上面的实验过程，概括出请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。植物组织培养技术的流程

9、简图。讨讨论论视频：视频：植物组织培养植物组织培养20世纪世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：年代，一些科学家提出这样一个设想：2、如果要实现这一设想，、如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？你认为可以采用哪些方法？三三、植植 物物 体体 细细 胞胞 杂杂 交交1、让番茄与马铃薯杂交，、让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。下结马铃薯块茎的植物。一植物体细胞杂交技术一植物体细胞杂交技术 将不同种的植物体细胞，在一定条件下融将不同种的植物体细胞，在一定条件下融 合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新

10、 植物体的方法。植物体的方法。n定义定义：n原理原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。1、别离原生质体别离原生质体-酶解法酶解法2、原生质体融合原生质体融合-物理或化学法物理或化学法3、新细胞壁形成新细胞壁形成4、植物组织培养植物组织培养要使两个来自不同植物的体细胞完成融要使两个来自不同植物的体细胞完成融 合，合，将会遇到什么障碍？将会遇到什么障碍？(1)(1)(2)(3)(4)(5)二植物体细胞杂交过程示意图二植物体细胞杂交过程示意图杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ab产产生生新新的的细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化 植物体

11、细胞杂交过程示意图二植物体细胞杂交过程示意图二植物细胞植物细胞a原生质体原生质体b原生质体原生质体a杂种杂种细胞细胞ab去去 壁壁去去 壁壁植物细胞植物细胞b人人 工工 诱诱 导导三植物体细胞杂交技术优缺点三植物体细胞杂交技术优缺点还不能完全按照人们的意愿表达亲代的优良性状还不能完全按照人们的意愿表达亲代的优良性状n未解决的问题：未解决的问题：n优势：优势：与有性杂交方法比较与有性杂交方法比较 克服远源杂交不亲和的障碍克服远源杂交不亲和的障碍结合所学知识，答复以下问题结合所学知识，答复以下问题.物理和化学方法诱导原生质体融合物理和化学方法诱导原生质体融合的基本原理是什么？的基本原理是什么？1、

12、化学融合的机制：常用化学融合方法有高、化学融合的机制：常用化学融合方法有高pH高高 Ca2+法和聚乙二醇法和聚乙二醇PEG法法2、物理融合的机制：常用方法为电融合法、物理融合的机制：常用方法为电融合法 .杂种细胞的筛选方法有哪些？杂种细胞的筛选方法有哪些？2、利用物理特异性差异的选择方法：这、利用物理特异性差异的选择方法：这是利用两个原生质体物理特异性差异的一是利用两个原生质体物理特异性差异的一种选择，包括原生质体的大小、颜色、浮种选择，包括原生质体的大小、颜色、浮密度等的不同来选择；密度等的不同来选择；3、利利用用生生长长特特异异性性差差异异的的选选择择方方法法。1、细胞系互补的选择方法，包

13、括叶绿素、细胞系互补的选择方法，包括叶绿素缺失互补、营养缺陷互补和抗性互补等；缺失互补、营养缺陷互补和抗性互补等；.体细胞杂种的鉴定方法有哪些？体细胞杂种的鉴定方法有哪些？2、细胞学鉴定。理论上讲如果染色体不丧失，、细胞学鉴定。理论上讲如果染色体不丧失，杂种细胞中染色体数目应为双亲染色体数目杂种细胞中染色体数目应为双亲染色体数目之和。也可以用基因组原位杂交的分子细胞之和。也可以用基因组原位杂交的分子细胞学方法进行鉴定；学方法进行鉴定；4、分子生物学鉴定。、分子生物学鉴定。3、同功酶鉴定。杂种细胞中的同功酶谱一、同功酶鉴定。杂种细胞中的同功酶谱一般是双亲酶谱之和，但有时也会出现双亲没般是双亲酶谱

14、之和，但有时也会出现双亲没有的新带；有的新带；1、形态学鉴定。如叶片大小与形状，花的形状、形态学鉴定。如叶片大小与形状，花的形状与颜色、叶脉、叶柄、花梗及表皮毛有无等；与颜色、叶脉、叶柄、花梗及表皮毛有无等；原理培养基结果培养目的固体固体固体固体蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖植物激素植物激素植物激素植物激素细胞全细胞全细胞全细胞全能性能性能性能性培养成培养成培养成培养成植株植株植株植株快速繁殖快速繁殖快速繁殖快速繁殖培养无病毒植培养无病毒植培养无病毒植培养无病毒植株株株株 1、植、植 物物 组组 织织 培培 养养课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结2、植植物物体体细细胞胞杂杂交交的的过过程程及及意意义义过过 程

15、程：包括原生质体制备、原生质体融合、杂包括原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。再生以及杂种植株鉴定等步骤。意义：意义：植物体细胞杂交是克服植物有性杂交植物体细胞杂交是克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离、不亲和性、打破物种之间的生殖隔离、扩大遗传重组范围的一种手段扩大遗传重组范围的一种手段。20232023江苏生物以下关于植物组织培养的表达江苏生物以下关于植物组织培养的表达江苏生物以下关于植物组织培养的表达江苏生物以下关于植物组织培养的表达中，错误的选项是中，错误的选项是中，错误的选项是中，错

16、误的选项是 A.A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调 节渗透压节渗透压节渗透压节渗透压B.B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤 组织的生长和分化组织的生长和分化组织的生长和分化组织的生长和分化C.C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化 才能形成愈伤组织才能形成愈伤组

17、织才能形成愈伤组织才能形成愈伤组织D.D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培 养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同D高考链接高考链接高考链接高考链接1、假设用、假设用“表示植物组织培养的过程。请答复：表示植物组织培养的过程。请答复：1 表示表示 ，被培养成为被培养成为的根本原因是的根本原因是2 表示表示 ，其细胞特点，其细胞特点 是是 。脱分化脱分化再分化再分化离体的植物组织器官、组织或细胞离体的植物组织器官、组织或细胞植物细

18、胞具有全能性植物细胞具有全能性具有分生能力的薄壁细胞具有分生能力的薄壁细胞愈伤组织愈伤组织课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2、以下关于植物组织培养的表达中，错误的选、以下关于植物组织培养的表达中，错误的选项是项是 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培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生 长和分化长和分化

19、长和分化长和分化C.C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成 愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织D.D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的 愈伤组织基因相同愈伤组织基因相同愈伤组织基因相同愈伤组织基因相同D3、有关细胞全能性的含义，正确的选项是、有关细胞全能性的含义，正确的选项是 A.A.每个生物体内的所有细胞都具有相

20、同的功能每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B.B.生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能 C.C.生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能D.D.生物体的每个细胞经过产生、分裂、分化、生长、生物体的每个细胞经过产生、分裂、分化、

21、生长、生物体的每个细胞经过产生、分裂、分化、生长、生物体的每个细胞经过产生、分裂、分化、生长、衰老、都死亡的全过程衰老、都死亡的全过程衰老、都死亡的全过程衰老、都死亡的全过程 C思考与探究思考与探究1 提示：将的二倍体马铃薯品系和番茄提示：将的二倍体马铃薯品系和番茄提示：将的二倍体马铃薯品系和番茄提示：将的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称为为为为“马铃薯番茄。像大多数杂种一样，马铃薯番茄。像大多数杂种一样，马铃薯番茄。像大多数杂种一样，马铃薯番茄。像大多数杂种一

22、样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。其中一些植株形成了其中一些植株形成了其中一些植株形成了其中一些植株形成了“类似块茎的生殖根类似块茎的生殖根类似块茎的生殖根类似块茎的生殖根，但是没有产生可结实的花、果实以及，但是没有产生可结实的花、果实以及，但是没有产生可结实的花、果实以及，但是没有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。到目前为止真正意义上的块茎。到目前为止真正意义上的块茎。到目前为止真正意义上的块茎。到目前为止“马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯番茄一类的体细胞杂交植物还不能产

23、番茄一类的体细胞杂交植物还不能产番茄一类的体细胞杂交植物还不能产番茄一类的体细胞杂交植物还不能产生经济效益，但是其研究价值不可无视。生经济效益，但是其研究价值不可无视。生经济效益，但是其研究价值不可无视。生经济效益，但是其研究价值不可无视。习题答案习题答案习题答案习题答案思考与探究思考与探究2提示：提示：9、静夜四无邻，荒居旧业贫。5月-235月-23Sunday,May 14,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。18:56:1918:56:1918:565/14/2023 6:56:19 PM11、以我独沈久，愧君相见频。5月-2318:56:1918:56May-2314-May-231

24、2、故人江海别，几度隔山川。18:56:1918:56:1918:56Sunday,May 14,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。5月-235月-2318:56:1918:56:19May 14,202314、他乡生白发，旧国见青山。14 五月 20236:56:19 下午18:56:195月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。五月 236:56 下午5月-2318:56May 14,202316、行动出成果，工作出财富。2023/5/14 18:56:1918:56:1914 May 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。6:56:19

25、 下午6:56 下午18:56:195月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。5月-235月-23Sunday,May 14,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。18:56:1918:56:1918:565/14/2023 6:56:19 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5月-2318:56:1918:56May-2314-May-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。18:56:1918:56:1918:56Sunday,May 14,202313、不知香积寺，数里入云峰。5月-235月-2318:56:1918:5

26、6:19May 14,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。14 五月 20236:56:19 下午18:56:195月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 236:56 下午5月-2318:56May 14,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/14 18:56:1918:56:1914 May 202317、空山新雨后，天气晚来秋。6:56:19 下午6:56 下午18:56:195月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。5月-235月-23Sunday,May 14,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:56:1918:5

27、6:1918:565/14/2023 6:56:19 PM11、越是没有本领的就越加自命非凡。5月-2318:56:1918:56May-2314-May-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:56:1918:56:1918:56Sunday,May 14,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-235月-2318:56:1918:56:19May 14,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。14 五月 20236:56:19 下午18:56:195月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 236:56 下午5月-2318:

28、56May 14,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/14 18:56:1918:56:1914 May 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。6:56:19 下午6:56 下午18:56:195月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉演讲完毕，谢谢观看！