理化生植物細胞工程課件

1、植物細胞工程為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢？ (一)細胞的全能性1什么是細胞的全能性？2菊花體內(nèi)的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？3為什么運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把菊花的花瓣培養(yǎng)成完整植物體？ 生物體的每一個細胞都包含有該生物所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細胞都應(yīng)該具有全能性。2、菊花體內(nèi)的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？ 在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。3、為什么運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把菊花的花瓣培養(yǎng)成完整植物體？ 當(dāng)已分化的植

2、物器官、組織或細胞脫離母體后，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素等外界條件作用下分化形成愈傷組織（一種相對沒有分化的細胞團），繼而在植物激素等誘導(dǎo)下發(fā)生再分化，才能表達出全能性。發(fā)育成完整植株。(一)細胞的全能性1、概念1）受精卵生殖細胞體細胞：已分化的細胞，還具有發(fā)育成完整個體的潛能，細胞的這種特性叫做細胞的全能性。 2、原因3、全能性的比較：從理論上講，每個細胞都包含該生物的全部遺傳物質(zhì)（全部基因），所以每個活細胞都應(yīng)具有全能性 。2）植物細胞全能性一般比動物細胞強 在一個生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是（ ） 細胞失去了全能性細胞中的基因部分丟失 細胞中的基因選擇性表達細胞中的基因變異不同C自

3、我評價切取形成層無菌接種誘導(dǎo)愈傷組織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽脫分化再分化 根據(jù)上述過程，請同學(xué)們討論歸納出組織培養(yǎng)的概念。 2、概念： 植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。1.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？2.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？細胞離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件避免雜菌在上面迅速生長而危害培養(yǎng)物的生長。想一想3、影響植物細胞脫分化和再分化的一個重要因素是什么？細胞分裂素/生長素基本相等時：維持愈傷組

4、織的生長細胞分裂素/生長素維持在高水平時：誘導(dǎo)芽的形成細胞分裂素/生長素的比例低時：誘導(dǎo)根的形成下列屬于組織培養(yǎng)的是（ ）A. 花粉培養(yǎng)成單倍體植株B. 芽發(fā)育成枝條C. 根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D. 未受精的卵發(fā)育成植株A自我評價因為不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的。于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細胞進行雜交，來實現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。（二）植物體細胞雜交技術(shù)1你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？2有沒有一種溫和的去壁方法呢？3為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關(guān)？4如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，

5、下一步該做何處理？5如何將雜種細胞培育成雜種植株？雜種植株融合的原生質(zhì)體AB再生出細胞壁脫分化愈傷組織再分化植物體細胞雜交的過程植物細胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A雜種細胞AB去 壁去 壁人工誘導(dǎo)方法？促進融合的方法？融合完成的標志植物細胞B白菜甘藍白菜甘藍概念 將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。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 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 的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良。1.人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來進行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項技術(shù)的哪些特點？提示：

6、植物“微型”繁殖技術(shù)具有高效性和可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢。工廠化大規(guī)模育苗生產(chǎn)正是利用了植物“微型”繁殖技術(shù)的這兩方面優(yōu)勢。利用植物“微型”繁殖技術(shù)我們可以在短時間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗。2、作物脫毒作物脫毒的原因: 長期進行無性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，而植物的分生區(qū)一般不會感染病毒，用分生區(qū)的細胞進行組織培養(yǎng)，就能得到大量的脫毒苗。 作物脫毒材料:作物脫毒方法:結(jié)果:分生區(qū)（如莖尖）的細胞進行組織培養(yǎng)脫毒苗3、人工種子概念：產(chǎn)生途徑：為什么要造人工種子？（天然種子的缺陷有哪些？）探究：通過植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包

7、裝得到的種子。在適宜的條件下可以發(fā)芽成苗。（1）由已脫分化的外植體直接產(chǎn)生；（2）由愈傷組織產(chǎn)生；探究：人工種子具有哪些優(yōu)點？（1）不受季節(jié)的限制。（2）可以很方便的儲藏和運輸。（3）不會造成遺傳性狀的改變。討論：人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關(guān)鍵部分，請?zhí)接懭斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進胚狀體的生長發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？提示：針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養(yǎng)分、無機鹽、有機碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。二、作物新品種的培育復(fù)習(xí):1、傳統(tǒng)方

8、法原理:基因的自由組合定律，優(yōu)良基因的自由組合。雜交育種結(jié)果:通過基因重組，把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中 缺點:要不斷進行(多年)純化和選擇，才得到一種符合理想要求的新品種 一、單倍體育種復(fù)習(xí)1、單倍體的概念:2、單倍體的例子:由配子發(fā)育成的個體蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育來的單倍體 .多數(shù)植物都可通過花藥或花粉來獲得單倍體 花藥離體培養(yǎng) 過程:單倍體育種的原理:單倍體經(jīng)過秋水仙素等處理使其染色體加倍以后產(chǎn)生的二倍體，其基因是高度純合的，單倍體育種就是利用單倍體的這種特性。 單倍體育種只需兩年即可得到純合新品種 優(yōu)點 單倍體育種可以直接得到純合體，所以這樣大大地縮短了育種年限。 2、突變體的利用突變體產(chǎn)生:植物組織培養(yǎng)突變體的利用:篩選對人有利的突變體培育新品種3、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1、種類:2、利用的枝術(shù):組織培養(yǎng)3、過程:（一） 思考與探究1.通過查閱資料，請你再列舉出植物組織培養(yǎng)技術(shù)在我們