高中生物學浙科版必修1-分子與細胞(2019)-植物細胞工程-公開課

植物細胞工程中草藥瑰寶——三葉青資料：1.三葉青是二倍體植物，

其全草均可入藥,以地下塊根藥用效果最好。

三葉青在氣溫20～35℃時生長較好，冬春季平均氣溫低于5～10℃時停止生長，低溫凍害已成為影響三葉青生長發(fā)育和地理分布、制約其藥材生產(chǎn)、影響藥材品質(zhì)的主要環(huán)境脅迫因子。2.胡蘿卜是二倍體植物，體內(nèi)存在抗凍蛋白（AFPs）基因。任務(wù)1：請你設(shè)計抗凍三葉青的培育方案。

（以流程圖形式表示）抗凍三葉青任務(wù)2：含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，沒有再生成植株，請分析可能的原因。培養(yǎng)基配方：培養(yǎng)條件：任務(wù)2：含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，沒有再生成植株，請分析可能的原因。光照、溫度、濕度、PH等外因培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)、生長調(diào)節(jié)劑配比等蔗糖濃度大量元素、微量元素、有機成分3000mLMS培養(yǎng)基＋含1.5mgBA的溶液＋含0.02mgNAA的溶液＋30g蔗糖＋40g瓊脂（加蒸餾水至4000mL）1000mLMS培養(yǎng)基＋含0.38mgNAA的溶液＋30g蔗糖＋20g瓊脂（加蒸餾水至2000mL）30g/L30g/L30g/L發(fā)芽培養(yǎng)基生根培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基培養(yǎng)基比較培養(yǎng)基配方蔗糖濃度大量元素、微量元素、有機成分3000mLMS培養(yǎng)基＋含1.5mgBA的溶液＋含0.02mgNAA的溶液＋30g蔗糖＋40g瓊脂（加蒸餾水至4000mL）1000mLMS培養(yǎng)基＋含0.38mgNAA的溶液＋30g蔗糖＋20g瓊脂（加蒸餾水至2000mL）30g/L30g/L30g/L發(fā)芽培養(yǎng)基生根培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基培養(yǎng)基比較培養(yǎng)基配方與發(fā)芽培養(yǎng)基相比，配制轉(zhuǎn)基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時，可根據(jù)實際情況適當添加

，促進叢狀苗基部細胞分裂形成愈傷組織并進一步分化形成

，最終形成根。還可通過改變MS培養(yǎng)基促進生根，如

（A．提高蔗糖濃度B．降低培養(yǎng)基濃度C．提高大量元素濃度D．不添加瓊脂）。生長素根的分生組織B培養(yǎng)基配方：培養(yǎng)條件：任務(wù)2：含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，沒有再生成植株，請分析可能的原因。光照、溫度、濕度、PH等外因培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)、生長調(diào)節(jié)劑配比等無菌操作P60若使用野生的三葉青葉片進行植物組織培養(yǎng)，要先進行

，依次在70%

和5%

中浸泡，最后在超凈臺中用

沖洗。消毒乙醇次氯酸鈉溶液無菌水培養(yǎng)基中添加抗生素起到

的作用。殺滅細菌外因培養(yǎng)基配方：培養(yǎng)條件：光照、溫度、濕度、PH等培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)、生長調(diào)節(jié)劑配比等無菌操作內(nèi)因植物種類取材部位基因型繼代培養(yǎng)次數(shù)……盡量選擇性狀優(yōu)良、細胞全能性表達充分的基因型，要深入探討特定植物細胞全能性的表達條件。任務(wù)2：含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，沒有再生成植株，請分析可能的原因。原生質(zhì)體融合脫分化胡蘿卜細胞三葉青細胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體雜種細胞再生細胞壁愈傷組織再分化雜種植物任務(wù)3：獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案

如何制備原生質(zhì)體？植物體細胞雜交技術(shù)收集和純化的大致方法：①用濾網(wǎng)過濾混合液，去除大的殘渣，收集濾液，濾液進行離心，轉(zhuǎn)速的控制以將原生質(zhì)體沉淀而細胞碎片等雜質(zhì)仍然懸浮在上清液為準。經(jīng)離心后，原生質(zhì)體沉降于管底，上部為含碎片的混合液。②棄去含雜質(zhì)的上清液，重新懸浮原生質(zhì)體，再次離心，重復3次。③用原生質(zhì)體培養(yǎng)基洗滌一次，收集管底純凈的原生質(zhì)體。原生質(zhì)體活性的測定方法：染色法，滲透吸水或失水等去掉細胞壁原生質(zhì)體融合脫分化胡蘿卜細胞三葉青細胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體雜種細胞再生細胞壁愈傷組織再分化雜種植物任務(wù)3：獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案植物體細胞雜交技術(shù)在無菌條件下，分別取已消毒的三葉青、胡蘿卜葉片，放入含0.5～0.6mol/L甘露醇（維持較高滲透壓）的纖維素酶和果膠酶混合液處理，酶混合液需通過

滅菌，才能用于無菌原生質(zhì)體的制備，整個無菌操作過程需在

中進行。酶解后，經(jīng)多次

獲得原生質(zhì)體。過濾超凈臺

離心純化去掉細胞壁原生質(zhì)體融合脫分化胡蘿卜細胞三葉青細胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體雜種細胞再生細胞壁愈傷組織再分化雜種植物任務(wù)3：獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案植物體細胞雜交技術(shù)將原生質(zhì)體進行培養(yǎng)，重新長出

，形成胚性細胞。此時，應(yīng)該

培養(yǎng)基中甘露醇濃度，以利于胚性細胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細胞團，然后經(jīng)胚胎發(fā)生途徑或器官發(fā)生途徑形成再生植株。細胞壁降低任務(wù)3：獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案植物體細胞雜交技術(shù)方法1：利用異源植物在試管內(nèi)進行

，對其產(chǎn)生的胚進行培養(yǎng)產(chǎn)生雜種植株。受精方法2：試管受精培養(yǎng)植物細胞（包括原生質(zhì)體），借助

方法，將外源遺傳物質(zhì)（DNA）導入受體細胞（包括原生質(zhì)體受體）中，或通過

、

等將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組