【Syx】植物细胞工程课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx

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1、二二 微生物的选择培养和计数微生物的选择培养和计数1.1.实验室中目的菌的筛选的原理？实验室中目的菌的筛选的原理？2.2.何为选择培养基？何为选择培养基？3.3.稀释涂布平板法统计细胞数量的原理是什么？怎么计算每毫升原液中有多少细胞？稀释涂布平板法统计细胞数量的原理是什么？怎么计算每毫升原液中有多少细胞？4 4.稀释涂布平板法统计的菌落往往比活菌的实际数目要多稀释涂布平板法统计的菌落往往比活菌的实际数目要多/少？为何？少？为何？5 5.显微镜直接计数显微镜直接计数呢？呢？6 6.将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方

2、该如何设计？7 7.在分离土壤中分解尿素的细菌的实验中，为什么还要配制牛肉膏蛋白胨培养基？在分离土壤中分解尿素的细菌的实验中，为什么还要配制牛肉膏蛋白胨培养基？8 8.每一稀释倍数的菌液都至少要涂布多少个平板，为什么要这样做？每一稀释倍数的菌液都至少要涂布多少个平板，为什么要这样做？9 9.分解尿素的细菌用什么来鉴定？看到的结果是什么样的？分解尿素的细菌用什么来鉴定？看到的结果是什么样的？记完读课本记完读课本31-3831-38第第1 1节节 植物细胞工程植物细胞工程 一一 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术1.1.什么叫细胞工程？什么叫细胞工程？2.2.什么叫细胞全能性？什么叫细胞

3、全能性？3.3.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性？生物体内的细胞为什么没有表现出全能性？4.4.什么叫植物组织培养？植物组织培养的原理？什么叫植物组织培养？植物组织培养的原理？5.5.复述离体细胞培养成植株的过程复述离体细胞培养成植株的过程6.6.什么叫外植体？什么叫外植体？7.7.什么叫脱分化？什么叫脱分化？8.8.什么叫再分化？什么叫再分化？9.9.什么叫愈伤组织？什么叫愈伤组织？10.10.植物细胞表现出全能性的条件？植物细胞表现出全能性的条件？11.11.植物组织培养的操作过程？植物组织培养的操作过程？12.12.在植物组织培养过程中，光照、植物激素有什么要求？在植物组织培养过程中

4、，光照、植物激素有什么要求？13.13.怎么获得原生质体？怎么获得原生质体？14.14.诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些？诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些？P37P37细胞融合完成的标志？细胞融合完成的标志？15.15.什么叫植物体细胞杂交？复述植物体细胞杂交的整个过程。什么叫植物体细胞杂交？复述植物体细胞杂交的整个过程。16.16.植物体细胞杂交的原理有哪些？植物体细胞杂交的原理有哪些？17.17.植物体细胞杂交有什么意义？植物体细胞杂交有什么意义？第二章第二章 细胞工程细胞工程第第1 1节节 植物细胞工程植物细胞工程一一 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本

5、技术 1.1.植物组织培养技术植物组织培养技术 2.2.植物体细胞杂交植物体细胞杂交技术技术 二二 植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用 细胞工程细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一操作，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。门综合性的生物工程。动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程原理原理操作水平操作水平目的目的一、植物组织培养

6、一、植物组织培养1.1.1.1.细胞的全能性细胞的全能性细胞的全能性细胞的全能性原因？原因？生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。细胞经分裂和分化后，仍然具有产生细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整完整生物体生物体或分化成或分化成其他各种细其他各种细胞胞的潜能，即细胞具有全能性。的潜能，即细胞具有全能性。体现细胞全能性的标志？体现细胞全能性的标志？细胞细胞完整个体完整个体或或其他各种细胞其他各种细胞在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现全能性的原因？基因基因在特定时间、空间条件下在特定时间、空间条件下选择性表达选择性

7、表达全能性大小比较：全能性大小比较：分化程度越低，全能性越高分化程度越低，全能性越高如何才能让细胞表现出全能性？一、植物组织培养一、植物组织培养2.2.2.2.菊花的组织培养菊花的组织培养菊花的组织培养菊花的组织培养过程过程过程过程根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化培养条件：培养条件：离体离体 无菌无菌营养物质营养物质植物激素植物激素适宜环境（温度、适宜环境（温度、PHPH、光等、光等）遮光遮光一定的光照一定的光照排列不规则，高度排列不规则，高度液泡化，呈不定型液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞状态的薄壁细胞愈伤组织愈伤组织离体的植物器官、组织或细胞（离体的植物器官、组织或细胞（外植

8、体外植体）愈伤组织重新分化愈伤组织重新分化为芽、根等器官为芽、根等器官失去特有结构和功能转失去特有结构和功能转变成未分化的细胞变成未分化的细胞MSMS培养基（固体培养基）培养基（固体培养基）蔗糖：碳源蔗糖：碳源,提供能量提供能量,调节渗透压调节渗透压细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素一、植物组织培养一、植物组织培养2.2.2.2.菊花的组织培养菊花的组织培养菊花的组织培养菊花的组织培养操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤消毒消毒取材取材接种接种培养培养移栽移栽1.1.如何对外植体消毒？如何对外植体消毒？2.2.外植体切成多长的小段？插入培养基多少部分？外植体切成多长的小段？插入培养基多少部分？3.

9、3.菊花组培过程使用了几种培养基？菊花组培过程使用了几种培养基？4.4.如何将试管苗逐步移栽到土壤种？如何将试管苗逐步移栽到土壤种？先先打开封口膜或瓶盖打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日，让试管苗在培养箱内生长几日用用流水清洗掉根部的培养基流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。等环境中，待其长壮后再移栽入土。70%70%酒精酒精30S30S无菌水无菌水2-32-3次次次氯酸钠溶液次氯酸钠溶液30min30min2-32-3次次无菌水洗无菌水洗流水冲流水冲分冲洗分冲洗(2)为什么说从繁殖方式上看，植

10、物组织培养的繁殖方式是无性繁殖？提示植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生，所以是无性繁殖无性繁殖。(1)选用菊花的外植体时，一般选用形成层细胞或组织块，其原因是什么？提示形成层细胞由于分裂旺盛，全能性高，容易诱导形成愈伤组织，其他部分如叶、花全能性低，不易培养成完整植株。(3)在植物组织培养的过程中，为什么要求无菌操作？提示培养物一旦受到微生物的污染，这这些些微微生生物物会会和和外外植植体体争争夺夺培培养养基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡。基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡。二、植物体细胞杂交

11、技术二、植物体细胞杂交技术去壁去壁去壁去壁融融合合 再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽植物细胞融合植物细胞融合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酶解法酶解法方法：方法：物理方法物理方法（电融合法、离心法）（电融合法、离心法）化学方法化学方法（聚乙二醇融合法、高（聚乙二醇融合法、高CaCa2+2+-高高pHpH融合法）融合法）原理？原理？意义？意义？可遗传变异类型：染色体数目变异可遗传变异类型：染色体数目变异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打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种

12、等 融合完成的标志融合完成的标志 体细胞杂交完成的标志体细胞杂交完成的标志再生新的细胞壁再生新的细胞壁培育出杂种植株培育出杂种植株2.将图中的甲和乙两种细胞去除细胞壁后诱导融合，若只考虑两两融合，可以形成哪几种融合细胞？符合要求的杂种细胞是哪种？提示3种：甲甲、甲乙、乙乙。符合要求的是甲乙。3.二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄马铃薯”有多少个染色体组，是几倍体？提示有四个染色体组；是四倍体。杂种细胞中染色体数、染色体组数，都采用直接相加杂种细胞中染色体数、染色体组数，都采用直接相加4.遗传物质来自两个亲本，具有双亲的遗传性状；从染色体组成上看属于染色体数目变异。植物体细胞杂交和有性

13、杂交的辨析归纳总结三、植物细胞工程的应用三、植物细胞工程的应用1.1.快速繁殖技术（微型繁殖）的概念、优点？快速繁殖技术（微型繁殖）的概念、优点？2.2.无性繁殖的植物为什么要进行脱毒处理？无性繁殖的植物为什么要进行脱毒处理？3.3.培育脱毒苗的取材部位？原因是什么？培育脱毒苗的取材部位？原因是什么？4.4.复述单倍体育种的过程、原理、意义（优点）？复述单倍体育种的过程、原理、意义（优点）？5.5.在植物组织培养过程中，如何提高突变率得到突变植株？原理？在植物组织培养过程中，如何提高突变率得到突变植株？原理？6.6.什么叫初生代谢（物）？次生代谢（物）？什么叫初生代谢（物）？次生代谢（物）？7

14、.7.什么叫细胞产物的工厂什么叫细胞产物的工厂化生产？化生产？三、植物细胞工程的应用三、植物细胞工程的应用外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体试管苗试管苗植株植株再分化再分化保持优良性状保持优良性状快速大量繁殖快速大量繁殖快速快速繁殖繁殖作物作物脱毒脱毒选择根尖选择根尖茎尖、芽尖茎尖、芽尖脱分化脱分化选择花粉选择花粉培养培养单倍体单倍体纯合体纯合体加倍加倍单单倍倍体体育育种种化学物理因素化学物理因素诱导筛选诱导筛选突突变变体体利利用用培养、提取培养、提取代谢产物代谢产物1.1.培育脱毒苗的取材部位？培育脱毒苗的取材部位？原因是什么？原因是什么？顶端分生区顶端分生区（如茎尖、根尖：病如茎尖、

15、根尖：病毒极少，甚至无毒毒极少，甚至无毒）2.2.单倍体育种原理？优点？单倍体育种原理？优点？3.3.在突变体的利用中，在突变体的利用中，如何如何提高突变率得到突变植株？提高突变率得到突变植株？4.4.细胞产物的工厂化生产，细胞产物的工厂化生产，一般培育到什么阶段？用何一般培育到什么阶段？用何种培养基？种培养基？一般组织培养到愈伤组织即可。一般组织培养到愈伤组织即可。因为此时因为此时细胞分裂能力旺盛，代细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成谢快，有利于产物生成。液体培养基（培养液）有利于液体培养基（培养液）有利于培养的细胞与营养物质充分接触。培养的细胞与营养物质充分接触。1、快速繁殖、快速繁

16、殖（1）概念：）概念：（2）原理：）原理：（3）优点：）优点：也叫也叫微型繁殖微型繁殖，是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术植物细胞的植物细胞的全能性全能性高效快速高效快速地实现种苗的地实现种苗的大量繁殖大量繁殖保持保持优良品种的遗传特性优良品种的遗传特性*扦插、压条、嫁接等不属于微型繁殖技术愈伤组织（一）植物繁殖的新途径（一）植物繁殖的新途径无性繁殖；有丝分裂无性繁殖；有丝分裂 亲、子代亲、子代DNA相同相同（4）实例：）实例：马铃薯马铃薯(1)原因：原因：草莓草莓香蕉香蕉感染的病毒很感染的病毒很容易传给后代容易传给后代无性无性繁殖繁殖病毒在作物

17、病毒在作物体内体内积累积累作物产量降低作物产量降低品质变差品质变差2、作物脱毒、作物脱毒（2）脱毒方法：）脱毒方法：取材：取材：顶端分生区顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）组培组培脱毒苗脱毒苗注：脱毒苗注：脱毒苗不等于不等于抗毒苗。抗毒苗。1、单倍体育种单倍体育种（1）过程过程：（2）原理原理：细胞学细胞学植物细胞的全能性植物细胞的全能性遗传学遗传学染色体数目变异染色体数目变异；花药离体培养花药离体培养诱导染色体加倍诱导染色体加倍二倍体植株二倍体植株单倍体植株单倍体植株二倍体植株二倍体植株（纯合子纯合子）（秋水仙素处理）（秋水仙素处理）（二）作物新品

18、种的培育（二）作物新品种的培育（3）优点：优点：极大地缩短了育种的年限。极大地缩短了育种的年限。可作为进行可作为进行体细胞诱变育种体细胞诱变育种和和研究遗传突变研究遗传突变的理想材料。的理想材料。后代都是纯合子，能稳定遗传后代都是纯合子，能稳定遗传 愈伤组织细胞愈伤组织细胞不断分裂不断分裂，细胞要进行，细胞要进行DNADNA分子复制分子复制，因此，因此更易发生突变更易发生突变。2 2、突变体的利用突变体的利用（1 1）产生原因产生原因：在在植植物物组组织织培培养养过过程程中中，由由于于培培养养细细胞胞一一直直处处于于不不断断增增殖殖的的状状态态，因因此此容容易易受受到到培培养养条条件件和和诱诱

19、变变因因素素（如如射射线线、化化学学物物质等）的影响而产生突变。质等）的影响而产生突变。（2 2）过程过程：外植体外植体脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织再分化再分化突变体突变体筛选培育筛选培育新品种新品种诱变处理诱变处理产生的变异一定符合需要吗？产生的变异一定符合需要吗？不一定，因为不一定，因为突变突变是不定向的。是不定向的。生物生长生存所必需的代谢活动，如糖类、脂质、蛋白质、核酸等生物生长生存所必需的代谢活动，如糖类、脂质、蛋白质、核酸等应用多、产量低应用多、产量低 非生物生长所必需，在特定条件下进行非生物生长所必需，在特定条件下进行一类小分子有机化合物一类小分子有机化合物（如（如酚类、萜类和含

20、氮化合物酚类、萜类和含氮化合物等）等）1 1、植物的代谢产物、植物的代谢产物初生代谢物：初生代谢物：次生代谢物：次生代谢物：红豆杉红豆杉紫杉醇紫杉醇紫草紫草紫草宁紫草宁（三）细胞产物的工厂化生产（三）细胞产物的工厂化生产 在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。外植体愈伤组织细胞悬液脱分化脱分化振荡分散振荡分散细胞产物培养培养提取提取（3 3）优点及意义：）优点及意义：不占用耕地；不受季节、天气的限制，不占用耕地；不受季节、天气的限制，对社会、经济、环保具有重要意义。对社会、经济、环保具有重要意义。2 2、细胞产物的工

21、厂化生产、细胞产物的工厂化生产植物细胞培养植物细胞培养（1 1）定义：）定义：（2 2）过程：）过程：外植体外植体脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织细胞产物细胞产物培养、提取培养、提取注意：注意：一般组织培养到愈伤组织即可。一般组织培养到愈伤组织即可。因为此时因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成物生成。液体培养基（培养液）有利于培养的细胞与营养物质充分接触。液体培养基（培养液）有利于培养的细胞与营养物质充分接触。工厂化生产人参皂甙干粉的基本流程：工厂化生产人参皂甙干粉的基本流程：人人参参根根 愈愈伤伤组组织织 增增长长速速度度快快而而且且细细胞胞内内人人

22、参参皂皂甙甙干干粉粉含含量量高高的的细细胞胞 细细胞增殖胞增殖 提取人参皂甙干粉提取人参皂甙干粉 脱分化脱分化培养选择培养选择破碎细胞破碎细胞放入发酵罐放入发酵罐（4 4）实例：）实例：第第1 1节节 植物细胞工程植物细胞工程 一一 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术1.1.什么叫细胞工程？什么叫细胞工程？2.2.什么叫细胞全能性？什么叫细胞全能性？3.3.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性？生物体内的细胞为什么没有表现出全能性？4.4.什么叫植物组织培养？植物组织培养的原理？什么叫植物组织培养？植物组织培养的原理？5.5.复述离体细胞培养成植株的过程复述离体细胞培养成植株的过程6

23、.6.什么叫外植体？什么叫外植体？7.7.什么叫脱分化？什么叫脱分化？8.8.什么叫再分化？什么叫再分化？9.9.什么叫愈伤组织？什么叫愈伤组织？10.10.植物细胞表现出全能性的条件？植物细胞表现出全能性的条件？11.11.植物组织培养的操作过程？植物组织培养的操作过程？12.12.在植物组织培养过程中，光照、植物激素有什么要求？在植物组织培养过程中，光照、植物激素有什么要求？13.13.怎么获得原生质体？怎么获得原生质体？14.14.诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些？诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些？P37P37细胞融合完成的标志？细胞融合完成的标志？15.15

24、.什么叫植物体细胞杂交？复述植物体细胞杂交的整个过程。什么叫植物体细胞杂交？复述植物体细胞杂交的整个过程。16.16.植物体细胞杂交的原理有哪些？植物体细胞杂交的原理有哪些？17.17.植物体细胞杂交有什么意义？植物体细胞杂交有什么意义？二二 植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用1.1.快速繁殖技术（微型繁殖）的概念、优点？快速繁殖技术（微型繁殖）的概念、优点？2.2.无性繁殖的植物为什么要进行脱毒处理？无性繁殖的植物为什么要进行脱毒处理？3.3.培育脱毒苗的取材部位？原因是什么？培育脱毒苗的取材部位？原因是什么？4.4.复述单倍体育种的过程、原理、意义（优点）复述单倍体育种的过程、原理、意义（优点）？5.5.在植物组织培养过程中，如何提高突变率得到突变植株？原理？在植物组织培养过程中，如何提高突变率得到突变植株？原理？6.6.什么叫初生代谢（物）？次生代谢（物）？什么叫初生代谢（物）？次生代谢（物）？7.7.什么叫细胞产物的工厂化生产？什么叫细胞产物的工厂化生产？