高中生物-植物細(xì)胞工程教學(xué)課件設(shè)計(jì)

植物細(xì)胞工程復(fù)習(xí)課

高二生物選修三（人教版）主講教師：工作單位：

專(zhuān)題2細(xì)胞工程2.1植物細(xì)胞工程【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)2.列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用3.嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】1.植物組織培養(yǎng)的原理和過(guò)程2.植物體細(xì)胞雜交的原理【復(fù)習(xí)難點(diǎn)】植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)

復(fù)習(xí)提綱

植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用細(xì)胞的全能性植物繁殖的新途徑作物新品種的培育細(xì)胞產(chǎn)物工廠(chǎng)化生產(chǎn)

細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人們的意愿來(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(mén)綜合科學(xué)技術(shù)。什么叫細(xì)胞工程？按操作對(duì)象分植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程知識(shí)點(diǎn)一細(xì)胞的全能性：1、概念：已經(jīng)分化的生物體細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能2、基礎(chǔ)（具有全能性的原因）：生物體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所需的全部基因3、全能性的比較：（1）的全能性最高

植物細(xì)胞

動(dòng)物細(xì)胞（3）（4）分化程度低的細(xì)胞

分化程度高的細(xì)胞受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞（2）＞＞受精卵知識(shí)點(diǎn)二植物組織培養(yǎng)技術(shù)

在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官組織細(xì)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。植物組織培養(yǎng)技術(shù)(重點(diǎn)理解)1、概念：植物細(xì)胞的全能性2、原理：學(xué)案第1題：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脫分化再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官。已經(jīng)分化的細(xì)胞,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)胞的過(guò)程.

已經(jīng)分化的細(xì)胞,經(jīng)過(guò)激素誘導(dǎo)后，形成一種具有分生能力的薄壁組織細(xì)胞。愈傷組織：特點(diǎn)：具分裂、分化能力即具有全能性。無(wú)定形狀態(tài)、高度液泡化、排列疏松、無(wú)規(guī)則、無(wú)葉綠體,不進(jìn)行光合作用1取材消毒2滅菌7移栽脫分化再分化3取形成層4接種5培養(yǎng)（避光）6誘導(dǎo)出試管苗實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng)技術(shù)1.在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，為什么強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無(wú)菌操作？防止雜菌污染，因?yàn)殡s菌生長(zhǎng)快，會(huì)和培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)。雜菌生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。討論離體的植物器官、組織或細(xì)胞

愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化

生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素再分化2.植物組織培養(yǎng)過(guò)程胚狀體討論

植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)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。3.植物組織培養(yǎng)的條件①無(wú)菌②離體（前提）③培養(yǎng)基（營(yíng)養(yǎng)和激素）④環(huán)境條件有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分植物激素（細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素）瓊脂討論4.決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？

植物激素的種類(lèi)和比例生長(zhǎng)素>細(xì)胞分裂素利于根的分化

生長(zhǎng)素<細(xì)胞分裂素利于芽的分化

生長(zhǎng)素=細(xì)胞分裂素促進(jìn)愈傷組織形成促進(jìn)根的分化促進(jìn)芽的分化討論5.誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中對(duì)光有什么要求？為什么？一般避光培養(yǎng)；在有光時(shí)，容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。（但再分化時(shí)需要光，光能使細(xì)胞內(nèi)形成葉綠體、葉綠素，進(jìn)行光合作用）6.植物組織培養(yǎng)不同階段分別是什么代謝類(lèi)型？愈傷組織之前是異養(yǎng)需氧型（蔗糖供能），愈傷組織之后是自養(yǎng)需氧型。討論學(xué)案第9題：下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的表述，錯(cuò)誤的是()A．外植體可以來(lái)自于植物的任何細(xì)胞B．培養(yǎng)應(yīng)在無(wú)菌條件下進(jìn)行C．以花粉作為外植體可得到單倍體植株D．不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例不同

A概念：將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。優(yōu)勢(shì)：克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親和性原理：

知識(shí)點(diǎn)三植物體細(xì)胞雜交技術(shù)細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞全能性番茄細(xì)胞原生質(zhì)體融合再生出細(xì)胞壁脫分化愈傷組織雜種植株再分化過(guò)程：馬鈴薯細(xì)胞人工誘導(dǎo)去壁植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的融合雜種細(xì)胞去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）

原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等

化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）

利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進(jìn)行細(xì)胞融合

學(xué)案第7題：

植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果是（）A.產(chǎn)生雜種植株B．產(chǎn)生雜種細(xì)胞C．原生質(zhì)體融合D．形成愈傷組織A

學(xué)案第12題：A種植物的細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示（僅顯示細(xì)胞核），將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是 （）A．二倍體；基因型是DdYyRr B．三倍體；基因型是DdYyRr C．四倍體；基因型是DdYyRr D．四倍體；基因型是DDddYYyyRRrr

C（一）植物繁殖的新途徑（二）作物新品種的培育（三）細(xì)胞產(chǎn)物工廠(chǎng)化生產(chǎn)四植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用：特點(diǎn)

保持優(yōu)良品種的遺傳特性高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖2.作物脫毒：選取作物無(wú)毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。1.微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)3.人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。（一）植物繁殖的新途徑

微型繁殖

脫毒苗:取無(wú)病毒的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)

作物脫毒(1)特點(diǎn):后代無(wú)性狀分離、不受氣候,季節(jié)和地域限制(2)技術(shù):植物組織培養(yǎng).(3)結(jié)構(gòu):人工薄膜+胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽.(4)應(yīng)用：解決了某些植物結(jié)子困難、發(fā)芽率低、繁殖