生物22植物的克隆課件浙科版選修

生物22植物的克隆課件浙科版選修第1頁(yè)/共32頁(yè)植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是------------------，理論基礎(chǔ)是-----------------------------

植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性第2頁(yè)/共32頁(yè)1、定義：是指植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能2、原理：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。

3、大?。?/p>

受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞1、植物細(xì)胞的全能性不同植物或同一植物的不同基因型的個(gè)體，細(xì)胞的全能性表達(dá)程度不同P23第3頁(yè)/共32頁(yè)1、有關(guān)全能性的表述中，不正確的是Ａ．受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高Ｂ．生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化全能性不能表達(dá)Ｃ．卵細(xì)胞和受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高Ｄ．植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性自我評(píng)價(jià)C第4頁(yè)/共32頁(yè)2、在一個(gè)生物體內(nèi)，細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，原因是（）Ａ．細(xì)胞失去了全能性Ｂ．細(xì)胞中的基因部分丟失Ｃ．細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)Ｄ．細(xì)胞中的基因變異不同C第5頁(yè)/共32頁(yè)2.植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng)的概念

在無(wú)菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(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。第6頁(yè)/共32頁(yè)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分

①含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸

②碳源：2%—5%的蔗糖

③瓊脂：起支持作用

④激素：生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素PH值：5.0－6.0植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基第7頁(yè)/共32頁(yè)外植體愈傷組織植物體脫分化再分化一、植物組織培養(yǎng)的過(guò)程（分化）（未分化）（分化）幼芽或幼根？條件？?jī)?yōu)點(diǎn)？特點(diǎn)？取材少、繁殖率高培養(yǎng)周期短不受季節(jié)限制便于自動(dòng)化管理培養(yǎng)無(wú)病毒植株（根尖、莖尖）保持親本的優(yōu)良性狀（無(wú)性繁殖）①適宜溫度、pH和無(wú)菌環(huán)境。②無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和植物激素（生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素）無(wú)定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞高度液泡化排列疏松、無(wú)規(guī)則分化程度低脫分化較易離體的植物器官、組織或細(xì)胞第8頁(yè)/共32頁(yè)植物組織培養(yǎng)程序1、配置半固體培養(yǎng)基2、無(wú)菌操作切取一些小塊組織3、獲得愈傷組織4、誘導(dǎo)愈傷組織5、再生新植株出現(xiàn)脫分化通過(guò)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的適當(dāng)配比第9頁(yè)/共32頁(yè)切取接種愈傷組織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽第10頁(yè)/共32頁(yè)第11頁(yè)/共32頁(yè)植物組織培養(yǎng)的程序外植體脫分化再分化胚性細(xì)胞特點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而

細(xì)胞核大。第12頁(yè)/共32頁(yè)搖床：由恒溫培養(yǎng)箱和振蕩器組合而成，專(zhuān)為細(xì)胞培養(yǎng)提供控制和均衡的培養(yǎng)條件而設(shè)計(jì)，特別是懸浮液培養(yǎng)應(yīng)用。超大容量恒溫雙層搖床恒溫?fù)u床第13頁(yè)/共32頁(yè)1、在植物組培過(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？你認(rèn)為雜菌和植物細(xì)胞之間有哪些關(guān)系？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？3、為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中應(yīng)避光培養(yǎng)？

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)。競(jìng)爭(zhēng)、寄生。想一想

胡蘿卜根形成層容易誘導(dǎo)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。

在有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。第14頁(yè)/共32頁(yè)長(zhǎng)期培養(yǎng)中細(xì)胞全能性下降的原因要獲得植物克隆的成功，需要怎么辦？染色體畸變細(xì)胞核變異非整倍體的產(chǎn)生激素平衡被打破對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變其他原因遺傳物質(zhì)的改變生長(zhǎng)發(fā)育條件的改變第15頁(yè)/共32頁(yè)克隆成功所需的條件1.探討特定植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件(激素配比)2.選擇性能優(yōu)良、細(xì)胞全能型表達(dá)充分的基因型第16頁(yè)/共32頁(yè)植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用（1）試管苗的快速繁殖（2）無(wú)病毒植物的培育（3）次生代謝物的生產(chǎn)（4）人工種子（5）轉(zhuǎn)基因植物的培育

人工種子解決有些植物結(jié)子困難、發(fā)芽率低、繁殖困難等問(wèn)題。人工種子

愈傷組織紫草素提取脫毒法：選取莖尖、根尖細(xì)胞第17頁(yè)/共32頁(yè)

人工種子用人工種皮包被體細(xì)胞胚，可以制造人工種子解決有些植物結(jié)子困難、發(fā)芽率低、繁殖困難等問(wèn)題可以很方便的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸

現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國(guó)尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。第18頁(yè)/共32頁(yè)第19頁(yè)/共32頁(yè)器官培養(yǎng)指以植物的根、莖、葉、花、果等器官為外植體的離體無(wú)菌培養(yǎng)。指以單個(gè)游離細(xì)胞為外植體的離體無(wú)菌培養(yǎng)。細(xì)胞培養(yǎng)器官培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)第20頁(yè)/共32頁(yè)意義：1.在實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行植物受精，以及對(duì)胚胎發(fā)育過(guò)程的觀察，從而研究其相關(guān)機(jī)理2.通過(guò)遺傳工程操作，研究植物生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)因素3.培育植物新品種第21頁(yè)/共32頁(yè)原生質(zhì)體培養(yǎng)植物細(xì)胞0.5~0.6mol/L的甘露醇(較高滲透壓)纖維素酶、果膠酶球型的原生質(zhì)體原生質(zhì)體：植物細(xì)胞除去壁后的部分為什么要加較高滲透壓的甘露醇呢?防止原生質(zhì)體吸水脹破植株原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細(xì)胞工程第22頁(yè)/共32頁(yè)請(qǐng)同學(xué)們討論如何實(shí)現(xiàn)?第23頁(yè)/共32頁(yè)1、番茄植株與馬鈴薯植株相互授粉而得。2、通過(guò)基因工程將番茄細(xì)胞的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入到馬鈴薯細(xì)胞中，并表達(dá)。3、馬鈴薯植株細(xì)胞與番茄植株細(xì)胞進(jìn)行雜交，再將雜交細(xì)胞培育成植株?？赡艿拇胧旱?4頁(yè)/共32頁(yè)植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B去除細(xì)胞壁原生質(zhì)體B正在融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株方法？促融方法？類(lèi)型？遺傳物質(zhì)？?jī)?yōu)勢(shì)？原生質(zhì)體A原生質(zhì)體融合再生出細(xì)胞壁(雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志)植物體細(xì)胞雜交過(guò)程圖物理法：離心、振動(dòng)、電刺激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，培育作物新品種酶解法第25頁(yè)/共32頁(yè)植物細(xì)胞工程留下的遺憾

尚不能按照人們的意愿同時(shí)出現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀?！俺?jí)植物”第26頁(yè)/共32頁(yè)為什么“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？

馬鈴薯—番茄沒(méi)有像人們預(yù)想的那樣地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。第27頁(yè)/共32頁(yè)發(fā)展階段成就探索階段離體根、胚和雜種離體胚培養(yǎng)成功；奠基階段發(fā)現(xiàn)B族維生素，IAA，腺嘌呤能調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，成功培育出了胡蘿卜體細(xì)胞胚（根、芽）成熟階段植物細(xì)胞工程技術(shù)成功應(yīng)用植物克隆的發(fā)展第28頁(yè)/共32頁(yè)1．在離體的植物器官、組織或細(xì)胞分化形成愈傷組織的過(guò)程中，下列哪一項(xiàng)條件是不需要的（）

A．消毒滅菌B．適宜的溫度

C．充足的光照D．適宜的養(yǎng)料和激素C2.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過(guò)程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是（）①細(xì)胞的全能性②離體植物器官，組織或細(xì)胞③根，芽④生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素⑤生長(zhǎng)素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④B．①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④A第29頁(yè)/共32頁(yè)3、下列有關(guān)細(xì)胞全能性的含義，正確的是：A、每個(gè)生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有相同的功能B、生物體內(nèi)的任何一個(gè)細(xì)胞可以完成該個(gè)體的全部功能

C、生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能D、生物體的每個(gè)細(xì)胞都經(jīng)過(guò)產(chǎn)生、分裂、生長(zhǎng)、衰老、

死亡的全過(guò)程4、在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋?/p>

A、細(xì)胞喪失了全能性B、基因的表達(dá)有選擇性C、不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同

D、在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化CB第30頁(yè)/共32頁(yè)5．植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問(wèn)題有（）

A．去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體

B．將雜種細(xì)胞培育成植株

C．讓雜種植物按照人們的需