專題2 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

1、專題22.1植物細(xì)胞工程2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)目標(biāo)導(dǎo)航 以胡蘿卜的組織培養(yǎng)為例，簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和過(guò)程。1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 挑戰(zhàn)自我，點(diǎn)點(diǎn)落實(shí) 2 課堂講義 重點(diǎn)難點(diǎn)，個(gè)個(gè)擊破3對(duì)點(diǎn)練習(xí) 即時(shí)訓(xùn)練，體驗(yàn)成功預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 挑戰(zhàn)自我，點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)一、細(xì)胞工程和細(xì)胞的全能性(閱讀P3234)1.細(xì)胞工程的含義原理和方法 生物學(xué)和 生物學(xué)操作水平 水平或 水平目的按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的或獲得分類 細(xì)胞工程和 細(xì)胞工程細(xì)胞分子細(xì)胞細(xì)胞器遺傳物質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)品動(dòng)物植物5 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2.細(xì)胞的全能性(1)定義：具有某種生物 的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成的潛能。(2)植物細(xì)胞全能性實(shí)

2、現(xiàn)的條件： 、提供適宜的 條件和激素。(3)影響全能性表達(dá)的原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有 地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。全部遺傳信息完整生物體離體營(yíng)養(yǎng)選擇性6 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)二、植物組織培養(yǎng)(閱讀P3436)1.理論基礎(chǔ)：。2.前提：的植物器官、組織、細(xì)胞。3.條件：和人工控制條件下、人工配制的培養(yǎng)基上、適宜的 條件。4.結(jié)果：誘導(dǎo)產(chǎn)生，最終形成完整植株。植物細(xì)胞的全能性離體無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)愈傷組織、叢芽7 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)5.胡蘿卜的組織培養(yǎng)過(guò)程形成層愈傷組織避光分化8 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)預(yù)習(xí)診斷判斷正誤

3、：(1)細(xì)胞工程是通過(guò)分子水平上的操作，按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。()(2)在理論上，生物的每個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛力。()(3)細(xì)胞全能性的大小依次是：受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。()(4)植物的種子能發(fā)育成完整的植株，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。()9 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)(5)植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是基因的選擇性表達(dá)。()(6)離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下分化出根和芽的過(guò)程屬于脫分化。()一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)課堂講義 重點(diǎn)難點(diǎn)，個(gè)個(gè)擊破1.植物細(xì)胞的全能性(1)原因：分化的體細(xì)胞(或細(xì)胞核)具有本物種個(gè)體發(fā)育所需要的全部基因。(2)體

4、現(xiàn)：在適合條件(如離體狀態(tài)等)下，有些分化的細(xì)胞能恢復(fù)分裂、重新分化并發(fā)育成完整的新個(gè)體。11 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)(3)全能性大小比較：受精卵(全能性最高)卵細(xì)胞(也具有較高的潛在全能性)體細(xì)胞(全能性較低)。未分化或分化程度低的細(xì)胞分化程度高的體細(xì)胞。植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞；增殖的細(xì)胞不增殖的細(xì)胞。隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性逐漸減小。12 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2.植物組織培養(yǎng)的過(guò)程名稱過(guò)程形成體特點(diǎn)培養(yǎng)基光脫分化由外植體脫分化為愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例適中避光13 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)再分化由愈傷組織

5、分化為幼苗或胚狀結(jié)構(gòu)有根、芽或有生根發(fā)芽的能力上述比例小 需光營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)發(fā)育成完整的植物體由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組成自身產(chǎn)生各種激素需光14 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)3.植物組織培養(yǎng)的影響因素(1)滅菌：所有的實(shí)驗(yàn)用具嚴(yán)格滅菌。接種過(guò)程嚴(yán)格的無(wú)菌操作。(2)嚴(yán)格控制光照：在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化再生的階段一定要有光照。因?yàn)橛鷤M織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化，產(chǎn)生愈傷組織，若有光照則容易分化產(chǎn)生維管組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。(3)植物激素在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用15 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比值作用效果比值高時(shí)有

6、利于根的分化，抑制芽的形成比值低時(shí)有利于芽的分化、抑制根的形成比值適中時(shí)促進(jìn)愈傷組織的形成16 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)結(jié)合胡蘿卜的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，思考下列問(wèn)題：(1)在植物組織培養(yǎng)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？答案避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。(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？答案胡蘿卜根的形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。17 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)(3)誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中是否都應(yīng)避光培養(yǎng)？答案不一定。用不同植物或同一植物不同部位的組織細(xì)

7、胞，誘導(dǎo)出愈傷組織所需的條件不一定相同。(4)若培養(yǎng)物取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位，愈傷組織中是否會(huì)含有葉綠體？答案培養(yǎng)物經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞，愈傷組織中不含有葉綠體。18 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)一題多變 判斷正誤：(1)植物體的細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體才體現(xiàn)了全能性。()(2)高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。()(3)植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同。()(4)紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性。()19 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課堂小結(jié)植物細(xì)胞的全能型脫分化、再分化

8、20 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)對(duì)點(diǎn)練習(xí) 1.如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法不正確的是()AB試管中細(xì)胞全能性最高BD試管中培育出的個(gè)體都是純合子CAB的過(guò)程不需要光照DAD的細(xì)胞分裂都是有絲分裂21 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)解析試管中的試管苗來(lái)源相同，都是通過(guò)植物組織培養(yǎng)培育而成的，植株的基因型相同，但不一定是純合子。答案B22 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2.下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，正確的是()A植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能B植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同C植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)D高度分化的植物細(xì)胞隨時(shí)可能表現(xiàn)出全能性23 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)解析植物細(xì)胞的全能性是指高度分化