選修3專題2.1.1植物細胞工程的基本技術(shù)

1、細胞工程細胞工程細胞工程細胞工程 指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細胞整體水平方法，通過某種工程學(xué)手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。技術(shù)。 應(yīng)用的原理和方法應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的細胞生物學(xué)和分細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)子生物學(xué)細胞整體水平細胞整體水平或細胞器水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)

2、或獲得細胞產(chǎn)品得細胞產(chǎn)品(定向改造）定向改造）細胞工程植物細胞工程植物細胞工程植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物體細胞雜交植物體細胞雜交動物細胞工程動物細胞工程回憶、思考1、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是什么？、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是什么？植物細胞具有全能性。植物細胞具有全能性。2、什么叫做細胞全能性？動物細胞具有全能性嗎？、什么叫做細胞全能性？動物細胞具有全能性嗎？ 具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞,都具有發(fā)都具有發(fā)育成完整生物體的潛能育成完整生物體的潛能,即每個細胞都具有全能性。即每個細胞都具有全能性。3、生物體所有細胞全能性都一致嗎？、生物體所

3、有細胞全能性都一致嗎？受精卵受精卵 生殖細胞生殖細胞 體細胞。體細胞。細胞分裂能力強，分化程度越低，全能性往往越明顯細胞分裂能力強，分化程度越低，全能性往往越明顯。已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。植物細胞植物細胞 動物細胞；動物細胞；4.細胞具有全能性的原因：細胞具有全能性的原因：5.由種子形成大樹能說明細胞的全能性么？由種子形成大樹能說明細胞的全能性么？6.植物細胞體現(xiàn)全能性有條件限制么？植物細胞體現(xiàn)全能性有條件限制么？細胞內(nèi)含有形成完整個體所需要的細胞內(nèi)含有形成完整個體所需要的全套全套基因基因不能不能離體的細胞只有形成愈傷組織才能表現(xiàn)

4、出全離體的細胞只有形成愈傷組織才能表現(xiàn)出全能性。能性。7.為什么植物的花瓣在植物體內(nèi)沒有能發(fā)育成完為什么植物的花瓣在植物體內(nèi)沒有能發(fā)育成完整的植株呢整的植株呢？ 細胞失去了全能性細胞失去了全能性細胞中的基因部分丟失細胞中的基因部分丟失 細胞中的基因進行選擇性表達細胞中的基因進行選擇性表達細胞中的基因變異不同細胞中的基因變異不同 怎樣才能由一塊組織怎樣才能由一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整通過培養(yǎng)得到一株完整植株植株, , 應(yīng)該如何操作應(yīng)該如何操作? ?一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)請根據(jù)書上實驗過程，請根據(jù)書上實驗過程，概括出植物組織概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖。培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖。

5、1.1.植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？2.2.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？，并且要求無菌操作？3 3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成、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？小植株嗎？4 4、為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？、為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？5 5、請同學(xué)們根據(jù)上述過程概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流、請同學(xué)們根據(jù)上述過程概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖。程圖。n外植體外植體 愈傷組織愈傷組織 胚狀體胚狀體/ /叢芽叢

6、芽植物植物體體重新分化出組織器官重新分化出組織器官的過程的過程脫分化脫分化遮光遮光再分化再分化光照光照（排列疏松而無規(guī)（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞）壁細胞）(細胞分裂素、生長素細胞分裂素、生長素)P42n1、植物組織培養(yǎng)的條件植物組織培養(yǎng)的條件n內(nèi)因：離體細胞、組織或器官內(nèi)因：離體細胞、組織或器官n外因：外因：1）適宜的外界環(huán)境條件，例如無）適宜的外界環(huán)境條件，例如無菌、適宜的溫度、濕度、光照等菌、適宜的溫度、濕度、光照等n2）培養(yǎng)基）培養(yǎng)基（一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素） 2.植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無機營

7、養(yǎng)成分：無機鹽離子無機營養(yǎng)成分：無機鹽離子有機營養(yǎng)成分：有機營養(yǎng)成分： 含含N N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸物質(zhì)：包括維生素和氨基酸 碳源：碳源：2%2%5%5%的的蔗糖溶液，蔗糖溶液，提供營養(yǎng)和提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓調(diào)節(jié)滲透壓 瓊脂：起支持作用瓊脂：起支持作用 激素：激素：生長素，細胞分裂素和赤霉素生長素，細胞分裂素和赤霉素PHPH值：值：5.05.06.06.0切取切取形成層形成層無菌無菌接種接種誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)愈傷組織的形成的形成試管苗的形成試管苗的形成培養(yǎng)室培養(yǎng)室移栽移栽脫分化脫分化再分化再分化植物組織培養(yǎng)的概念：植物組織培養(yǎng)的概念：n在無菌和人工控制的條件下將離體的植在無菌和人工控制的條

8、件下將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予一定的培養(yǎng)條件，誘的培養(yǎng)基上，給予一定的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織和胚狀體，最終形成完導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織和胚狀體，最終形成完整的植株。整的植株。 能力訓(xùn)練：能力訓(xùn)練：下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：A、秋海棠的葉、秋海棠的葉 B、馬鈴薯的塊莖、馬鈴薯的塊莖C、成熟的花粉、成熟的花粉 D、木質(zhì)部中的導(dǎo)管細胞、木質(zhì)部中的導(dǎo)管細胞D植物體細胞雜交應(yīng)用研究植物體細胞雜交應(yīng)用研究 雜雜種種植植株株融合的融合的原生質(zhì)原生質(zhì)體體ABAB再再生生出出細細胞胞壁壁脫脫分分化化愈愈傷傷

9、組組織織再再分分化化1 1、過程、過程植物細胞融合植物細胞融合植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物細胞植物細胞A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B原生質(zhì)體原生質(zhì)體A雜種雜種細胞細胞AB去壁去壁去壁去壁 人人工工誘誘導(dǎo)導(dǎo)方法？方法？促進融合促進融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的標志標志植物細胞植物細胞B二、植物體細胞雜交技術(shù)二、植物體細胞雜交技術(shù)去壁的常用方法：酶解法（去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）纖維素酶、果膠酶等）原生質(zhì)體融合方法：原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等物理法：離心、振動、電刺激等化學(xué)法：聚乙二醇（化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）產(chǎn)物：產(chǎn)物：雜種植株雜種植株變異原理：變異原理：

10、染色體變異染色體變異總結(jié)總結(jié)1、概念 將不同種的植物體細胞，在一定條件將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。成新的植物體的技術(shù)。2、成果和未解決的問題 成果：克服不同生物遠緣雜交的障礙，出成果：克服不同生物遠緣雜交的障礙，出 現(xiàn)自然界沒有的新品種現(xiàn)自然界沒有的新品種。未解決的問題：未能讓雜種植物按照人們未解決的問題：未能讓雜種植物按照人們 的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良。的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良。n08江蘇高考：下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的江蘇高考：下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是敘述中，錯誤的是 nA培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓和調(diào)節(jié)滲透壓nB培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響培養(yǎng)基