人教版教学课件2.1.1 植物细胞工程—组织培养技术

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人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术

人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术

课前篇自主预习




课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
细胞的全能性
问题导引
细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?
资料 科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝
卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如
图)。
(1)这一科学实验证明了植物细胞具有
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
下图是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是( )
A.过程①需要将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 B.过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据是细胞膜 具有选择透过性 C.将杂种细胞培育成新植物体的过程中需要根据生长发育进程更 换培养基 D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不 可育
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
通过植物体细胞杂交可以获得“烟草—菠菜”——一种新型的烟 草品种。下图为培育杂种植株过程的示意图,下列操作不正确的是 ()
A.在融合之前除去两种细胞的细胞壁 B.原生质体先进行脱分化处理再融合 C.原生质体融合后筛选出杂种细胞继续培养 D.应先诱导杂种细胞形成愈伤组织再诱导分化
探究点一
探究点二
探究点三探究学习
类型二 植物体细胞杂交 例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯 的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过 程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植 株。据图回答下列问题。

【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

科学家尝试将番茄和马铃薯进行杂交, 希望培育出地上结番茄,地下长马铃 薯的“超级作物”。但是,两种生物 之间存在着天然的生殖隔离,用传统 的有性杂交的方法很难得到杂种后代。
概念:植物体细胞杂交,是指将不同来源的植 物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并 把杂种细胞培育成新植物体的技术。
植物体细胞杂交的过程 1. 制备原生质体 用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体。
希普:首例胚胎移植成功 1890年
1907年 哈里森:首创动物组织体外培养法
巩固练习
1.下列关于细胞工程概念的叙述,错误的是( C )
A.细胞工程主要包括植物细胞工程和动物细胞工程 B.细胞工程是一门综合性的生物工程 C.细胞工程就是在细胞水平上进行的 D.细胞工程应用了多学科的原理和方法
课程导入
化学法:聚乙二醇(PEG)pH8.0~pH8.2(用10%NaHCO3调整),分子量
融合法
小的PEG,融合效应差,又有毒性,分子量过大,
则粘性太大,不易操作。
其优点是融合成本低,勿需特殊设备;融合子产生
的异核率较高;融合过程不受物种限制。其缺点是
融合过程繁琐,PEG可能对细胞有毒害。
植物体细胞杂交的过程 2. 原生质体间的融合 化学法:高Ca2+—高pH融合法
植物体细胞杂交的过程 2. 原生质体间的融合 物理法:离心法
物理方法之一,使用离心机等机器实现细胞之间 的融合。
聚乙二醇(PEG)化学式为:HO(CH2CH2O)nH ,
植物体细胞杂交的过程 分子量大于200小于6000者均可用作细胞融合剂。
2. 原生质体间的融合
PEG经高压灭菌后,与温热的Engle氏液混合。一 般选用分子量为4,000,常用浓度为50%,

高中生物 2.1.1 植物细胞工程的基本技术课件 新人教版选修3

高中生物 2.1.1 植物细胞工程的基本技术课件 新人教版选修3

问题 导学
当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
一、植物组织培养技术
活动与探究 1.什么是植物细胞的分化、脱分化、再分化? 提示:(1)细胞的分化:在特定时间和空间下基因有选择性表达的过 程,细胞分化后在形态和功能上出现稳定性的差异。 (2)脱分化:离体细胞失去特有的细胞结构和功能,转变成未分化细 胞的过程。 (3)再分化:由愈伤组织分化形成芽和根的过程。 再分化的关键是调 整生长素和细胞分裂素的比例。
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
问题 导学
当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
3.植物组织培养时,恢复植物细胞全能性的条件有哪些? 提示:(1)脱离母体:脱离母体用于植物组织培养的植物器官、组织 或细胞又称为外植体。 (2)营养物质。 ①无机营养物:主要由大量元素和微量元素两部分组成。 ②蔗糖:给植物组织提供碳源和能源,维持培养基的渗透压。 ③维生素:有利于外植体的发育。 ④各种氨基酸等。 ⑤植物激素:主要是生长素和细胞分裂素。 (3)无菌条件。 培养基需用高压蒸汽灭菌;外植体在接种前要消毒;接种时需在无 菌室中或超净工作台上进行。 (4)环境因素:适宜温度、光照等外界条件。
问题 导学
提示:
当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
4.植物组织培养技术的流程是怎样的?
外植体消毒 到分化培养基上
接种到诱导培养基上
愈伤组织
接种
再分化

2.1植物细胞工程课件-高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3

2.1植物细胞工程课件-高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3

突 变 体
化学物理因素 诱导筛选

用 培养、提取
代谢产物
胚状体 ↓
试管苗 保持优良性状 快速 ↓ 快速大量繁殖 繁殖
植株
4.细胞产物的工厂化生产, 一般培育到什么阶段?用何 种培养基?
二 微生物的选择培养和计数1.实验室中目的菌的筛选的原理?2.何为选择培养基? 3.稀释涂布平板法统计细胞数量的原理是什么?怎么计算每毫升原液中有多少细胞? 4.稀释涂布平板法统计的菌落往往比活菌的实际数目要多/少?为何?5.显微镜直接计数呢? 6.将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来,培养基的配方该如何设计? 7.在分离土壤中分解尿素的细菌的实验中,为什么还要配制牛肉膏蛋白胨培养基? 8.每一稀释倍数的菌液都至少要涂布多少个平板,为什么要这样做? 9.分解尿素的细菌用什么来鉴定?看到的结果是什么样的?记完读课本31-38 第1节 植物细胞工程 一 植物细胞工程的基本技术 1.什么叫细胞工程?2.什么叫细胞全能性?3.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性? 4.什么叫植物组织培养?植物组织培养的原理?5.复述离体细胞培养成植株的过程 6.什么叫外植体?7.什么叫脱分化?8.什么叫再分化?9.什么叫愈伤组织? 10.植物细胞表现出全能性的条件?11.植物组织培养的操作过程? 12.在植物组织培养过程中,光照、植物激素有什么要求?13.怎么获得原生质体? 14.诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些?P37细胞融合完成的标志? 15.什么叫植物体细胞杂交?复述植物体细胞杂交的整个过程。 16.植物体细胞杂交的原理有哪些?17.植物体细胞杂交有什么意义?
3.二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有多少个 染色体组,是几倍体?提示 有四个染色体组;是四倍体。

人教版高二选修三2.1植物细胞工程的基本技术 课件(共28张PPT)

人教版高二选修三2.1植物细胞工程的基本技术 课件(共28张PPT)

为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢?
练习:为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育 成完整的植株呢?( )
A.细胞失去了全能性 B.细胞中的基因部分丢失 ★C.细胞中的基因进行选择性表达 D.细胞中的基因变异不同
怎样才能由一块组织 通过培养得到一株完整 植株, 应该如何操作?
二、植物组织培养技术
胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组 织,其他部分如叶、花也能培养成小 植株,只是稍微困难些。
4、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养?
在有光时,往往容易形成维管 组织,而不易形成愈伤组织。
5、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养 技术的流程图,并与同学交流。
切取 形成层
移栽
无菌 脱分化 接种
培养室
受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞
一、细胞的全能性
1. 定义:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体 的潜能的特性。
2. 原理:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有 的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需 的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细 胞都应该具有全能性。
3. 差异:受精卵的全能性最高 受精卵分化后的细胞中,体细胞的全能性比生殖 细胞的低。
A 3.人工获得一个杂交植株,需要下列哪项步骤( )
A、分离原生质体→诱导原生质体融合→ 组织培养 → 得到杂种植株
B、分离原生质体 → 原生质体融合→ 杂种植株 C、获取细胞 →原生质融合→ 组织培养→到杂种植株 D、获取细胞→原生质直接融合→组织培养
4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗?为什么?
因为不同种生物之间存 在着生殖隔离,所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。

【课件】植物细胞工程(课件)-2022-2023学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3

【课件】植物细胞工程(课件)-2022-2023学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
植物细胞的全能性
脱分化
有丝分裂
e
(3)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞内含_____条染色体;若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株?______________。(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞,那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是_______________________________________________。
1、要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起,遇到的第一个障碍是什么?如何温和地消除这一障碍?
细胞壁
用纤维素酶、果胶酶处理
2、两个原生质体融合,①首先是什么融合?②利用了什么原理?③什么方法?
①细胞膜
②细胞膜的流动性
③物理:离心、振动、电刺激化学:聚乙二醇(PEG)
3、植物细胞融合成功的标志是什么?
✪作物新品种的培育
细胞产物的工厂化生产
产物的种类:人参皂甙(dài)、紫杉醇等
✪作物新品种的培育
2.植物组织培养过程可以归纳为: ① ② ③ ④ 相关叙述中错误的是( ) A.从理论上讲①可以是植物体的每一个活细胞 B.将①脱分化形成②时,再植上人工种皮可获得 人工种子 C. ②→③的再分化过程中,细胞增殖的方式为 有丝分裂 D. ①→③的培养过程中,应在培养基中加入 水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等
①解决作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题②固定杂种优势
人工薄膜,透气透水
胚状体/不定芽
营养基质+植物激素+抗生素
✪植物繁殖的新途径
单倍体育种
花药离体培养
秋水仙素处理
✪作物新品种的培育

2.1.1植物细胞工程课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.1.1植物细胞工程课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3
细胞工程的概念(P31)
应用的原理和方法 细胞生物学和分子生物学
研究的水平
细胞器、细胞或组织水平
研究的目的
获得特定的细胞、组织、器官、 个体或产品
分类
植物细胞工程和动物细胞工程
中中和华华
植 所采用技术
物 的理论基础


工 程
通常采用的 技术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养 植物体细胞杂交
本节聚焦
如图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,有关叙述正确的是 A.获得a、b细胞需要用聚乙二醇处理
(C )
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般为秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性
D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
1.培养基的灭菌(高压蒸汽灭菌) 2.外植体的消毒(酒精、次氯酸钠) 3.接种的无菌操作(酒精、酒精灯——灼烧) 4.无菌箱中的培养; 5.移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
【拓展】激素的使用顺序、使用量及比例影响植 物细胞的发育方向:
使用顺序
实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但不利分化
2. 原理:
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
×
3、思考:
(1)想要让两个来自不同植物的体细胞融合在一起,遇 到的第一个障碍是什么? 细胞壁 (2)有没有一种温和的去细胞壁的方法?
酶解法:用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁 (3)人工诱导原生质体间的融合方法有哪些?
物理法(电融合法、离心法等)和化学方法(聚乙 二醇融合法) (4)如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种 细胞,下一步该对此细胞做何种处理?
深度思考

人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》

人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》

比较
植物组织培养
所属 范畴 原理状 繁殖速度快 大规模生产提高经济效益
植物体细胞杂交技术
染色体变异、基因重组 膜流动性 细胞全能性 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远缘 杂交不亲和的障碍
步骤
意义 联系
杂交技术应用了组织培养
证明:分化的植物细胞,人具有形成完整植株所需要 的 全部基因 。
(1)在组织培养实验中,为什么要强调所用器械的灭 菌和实验人员的无菌操作?
防止杂菌污染,因为杂菌生长快,会和培养 物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质, 导致培养物迅速死亡。 (2)在本实验中,切取胡萝卜块根时强调要切取含 有形成层部分,原因是这部分容易诱导形成愈伤 组织。胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花),是 否也能培养成小植株?
1937年,怀特用烟草茎段形成层作材料,在试管中培 养出了烟草植株。
1958年,斯图尔德利用胡萝卜的组织培养再次证明了
植物细胞的全能性
1965年,沃索在一定培养基上由烟草的单细胞得到再
生植株 。 1970年,斯图尔德 用悬浮的单个细胞也培养出了可育 细胞的全能性 的新植株,进一步证明了 。 20世纪70年代以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生 。
克服植物远缘杂交不亲和性
将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合 成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体 的技术。 结果
如 马、驴之间
三、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
白 菜
甘 蓝
白菜-甘蓝 “白菜-甘蓝”同普通白菜相比,具有生长期 短、耐热性强和易于贮藏等优点。
三、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
能。可以培养再生形成小植株,只是诱导愈伤组织 比较困难。

人教版高中生物选修三2.1.1《植物细胞工程的基本技术》ppt课件

人教版高中生物选修三2.1.1《植物细胞工程的基本技术》ppt课件
2.1 植物细胞工程
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
• 课程标准 • 简述植物的组织培养。 • 课标解读 • 1.了解细胞工程的含义。 • 2.掌握植物组织培养技术的过程及用途。 • 3.理解植物体细胞杂交技术的过程。
植物组织培养技术
• 1.细胞工程的含义
原理和方法
细胞生物学
和 分子生物学
.
操作水平
细胞 水平或 细胞器 水平
目的
按照人的意愿来改变细胞内的 遗传物质 或
获得
细胞产品
.
分类
植物 细胞工程和 动物 细胞工程
• 2.细胞的全能性

(1)定义:具有某种全部生遗物传信息
的任何一个
细胞,都具有发育成
的潜能。
完整生物体
• (2)植物细胞全能性实现的条件:
、提供适宜
的营养条件。
离体
• (3)影响全能性表达的原因:在特定的时间和空间
• 1.植物细胞的全能性
• (1)原因:分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个 体发育所需要的全部基因。
• (2)体现:在适合条件(如离体状态等)下,有些分 化的细胞能恢复分裂、重新分化并发育成完整的新个 体。
• (3)全能性大小比较:
• ①受精卵(全能性最高)>卵细胞(也具有较高的潜 在全能性)>体细胞(全能性较低)。
• 答案 (1)细胞的全能性 基因选择性表达 (2)单
• (3)①长势相似的普通“白菜—甘蓝” ②昆虫幼虫 ③甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活 甲植株上昆虫 幼虫死亡,乙植株上昆虫幼虫正常生活(②、③其他答 案合理也可)
编后语
• 同学们在听课的过程中,还要善于抓住各种课程的特点,运用相应的方法去听,这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科,前面的知识没学懂,后面的学习就很难继续进行。因此,掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解,

人教版高中生物选修三教学课件 2.1 植物细胞工程

人教版高中生物选修三教学课件 2.1 植物细胞工程

重新分化出组织器官的过程 (细胞分裂素、生长素)
愈伤组织
光照
胚状体已分化出根、芽
外植体:从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官
细胞分化程度与细胞分裂能力呈负相关
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养技术
植物组织培养的基本过程 外植 体
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
1907
20世纪 60年代
美国
中国 英国
哈里森
童第周 米尔斯 坦 科勒
1975 德国 1996.7 2001.11.3
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养 植物体细胞杂交
2.1 植物细胞工程
需光
植物细胞脱分化、再分化的关键因素:植物激素
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养技术
植物组织培养形成的愈伤组织进行培养, 又可以分化形成 根、芽等器官,这一过程称为: A、脱分化 C、再分化 B、去分化 D、脱分化或去分化
下列不能作为植物组织培养的材料是:
A、秋海棠的叶
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养技术
脱分化和再分化比较 名称 过程 形成体特点 培养基 细胞分裂素与生 长素比值低 光
脱分化
排列疏松、高液 由外植体形成愈 泡化的薄壁细胞 伤组织 团 由愈伤组织形成 有根、芽或具有 胚状再分化
细胞分裂素与生 长素比值高
2.1.1植物细胞工程的基本技术

人教版教学课件2.1.1植物细胞工程的基本技术

人教版教学课件2.1.1植物细胞工程的基本技术

细胞工程与基因工程相比:
前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。
思考:
克隆多莉羊技术是 培育抗虫棉是
细胞 水平的技术,
分子 水平的技术。
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
一、全能性
• 1、概念: • 已分化的细胞在一定条件下,具有发 育成完整个体的潜能。 • 2、活细胞具有全能性的原因: • 生物体的每一个活细胞都含有该物种 全套的遗传信息 • 3、全能性表达的条件: • 离体、营养物质、激素、适宜的条件 • 4、全能性比较: • 萧县郝集中学
【典例训练2】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入
试管后,在一定条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答:
(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。
【解题指南】解答本题需具备以下知识: 营养物质包括__ ____和小分子有机物,激素包括细胞分 无机物
裂素和_ 生长素 ______两类植物激素。 (1)组织培养时培养基中的成分;
(2)组织培养的过程; 要进行的分裂方式是 有丝分裂
(2)此过程依据的原理是___ _ __。A和B阶段主 细胞的全能性
,B阶段除了细胞分裂
外,还进行细胞__分化__等。 (3)组织培养时的注意事项。
【典例训练2】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入
试管后,在一定条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答:
1、在组织培养实验中,为什么要强调所用器 械的灭菌和实验人员的无菌操作? 植物组织培养过程中污染现象经常发生。 培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌不但 会和培养物争夺营养,而且这些杂菌生长的过 程中会生成大量对培养物有害的物质,导致培 养物迅速死亡。

高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修课件

高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修课件

3
强化伦理和安全性监管
在推进植物细胞工程技术研究与应用的同时,应 加强伦理和安全性问题的监管和规范,确保技术 的合理应用和发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
将培养出的植株从培养容器中取 出,移栽到自然环境中,并进行 驯化,使其适应自然环境。
植物组织培养的应用
快速繁殖Βιβλιοθήκη 遗传转化利用植物组织培养技术可以快速繁殖植物 ,提高繁殖效率。
通过植物组织培养技术可以将外源基因导 入植物细胞中,实现遗传转化。
细胞培养生产有用次生代谢产物
保存珍稀濒危植物种质资源
通过植物组织培养技术可以生产有用的次 生代谢产物,如药物、香料等。
范。
资源和环境压力
植物细胞工程技术的实施需要大 量的资源和环境支持,如何在保 障技术实施的同时降低资源和环 境压力是一个亟待解决的问题。
对未来研究的建议
1 2
加强基础研究
深入开展植物细胞工程的基础研究,探索新的技 术和方法,提高技术的可行性和效率。
加强跨学科合作
植物细胞工程技术涉及到多个学科领域,需要加 强跨学科合作,促进技术交流和成果转化。
植物次生代谢产物的生产
通过植物细胞培养技术,生产天然药物、香料、色素等次生代谢产 物,满足人类对天然产物的需求。
植物细胞工程的发展历程
1902年
德国科学家哈伯兰特提出植物 无性繁殖的概念,奠定了植物
组织培养的基础。
1958年
Friedenreich首次用人工方法 诱导马铃薯无性繁殖,获得成 功。
1970年
科学家们开始探索植物体细胞 杂交技术,以实现不同物种之 间的基因交流。
1980年
基因工程技术的兴起,为植物 细胞工程提供了新的工具和手 段,推动了植物细胞工程的快
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D、细胞核移植
3、在生物体内 ,细胞没有表现出全能性,而是分 化为不同的组织、器官,是因为( B ) A、细胞丧失了全能性 B、基因的选择性表达 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了 变化 4、愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的 机构分别是( C ) A、薄壁细胞、外植体 C、薄壁细胞、胚状体 B、厚壁细胞、胚状体 D、后壁细胞、外植体
17、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 D 组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的? A、适宜的营养物质 C、消毒灭菌 B、适宜的温度 D、适宜浓度的生长激素
18、某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止 性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的一部分器官
或组织进行离体培养,发育出完整的植株。进行离体
专题二 细胞工程
细胞工程的概念
指应用细胞生物学和分子生物学 的原理和方法,通过某种工程学手 段,在细胞整体水平或细胞器水平 上,按照人们的意愿来改变细胞内 的遗传物质或获得细胞产品的一门 综合科学技术。
应用的原理和方法 概念 研究的水平 细 胞 工 程 分类 动物细胞工程 研究的目的 植物细胞工程
9.植物组织培养过程中的脱分化是指 ( C) A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈 伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
10.植物组织培养是指 ( C) A.离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织 B.愈伤组织培育成植株 C.离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D.愈伤组织形成高度液泡化组织
愈伤组织 —— 细胞排列疏松而无规则,是一种高度液 泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重 新分化成根或芽等器官。
愈伤组织的形成
试 管 苗 大 规 模 培 养
植物组织培养(试管苗的形成)
移栽
经过炼 苗的小 苗,可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
④ 杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因 是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 ⑤ 该技术最大的优点:克服远源杂交的不亲和障碍。 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞,不管染色体 基因组还是染色体组都采用直接相加的方法 ⑥ 该过程培育新品种的过程中,遗传物质的传递不遵 循孟德尔的遗传定律。 ⑦ 目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲 代的优良性状
脱分化 脱分化 11、若用“① ② ③ 表示植物组织培养的过程。请回答:
④”
(1) ①表示 离体的植物组织器官、组织或细胞 , 被培养成为④的根本原因是
植物细胞具有全能性
(2) ②表示
愈伤组织 ,其细胞特点


具有分生能力的薄壁细胞
12、不能人工诱导原生质体融合的方法是( D )
A、振动 B、电剌激 C、PEG试剂 D、重压
3、植物体细胞杂交过程
植物细胞A 植物细胞B
植 物 细 胞 融 合
去细胞壁
酶解法
纤维素酶 果胶酶 离心 物理方法 振动 人工诱 电刺激 导方法 化学方法: 聚乙二醇
原生质体A
原生质体B 原生质体融合 正在融合的 原生质体
再生出细胞壁(融合成功的标志) 细胞分裂 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株
植物组织培养
7.细胞具有全能性的原因是 ( C )
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的 潜能 B.生物体的每一个细胞都具有全能性 C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部 基因 D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
8.下列植物细胞全能性最高的是 (A) A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞
细胞生物学和 分子生物学
细胞整体水平或细 胞器水平 按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
与基因工程的比较:前者是细胞水平或细胞器 水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养 植物体细胞杂交
b、必要条件:确保无菌操作、细胞离体、生长
发育所需的全部营养物质:矿质元素、糖类、维生素
C、关键词:外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
(4)思考讨论
(1)离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理, 能否培养成完整植物体? 不能
(2)决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么?
激素诱导和营养物质
一、植物细胞的杂交技术
基因选择性表达的结果
5、全能性的高低:
①受精卵>生殖细胞(精、卵)>体细胞 ②体细胞:植物细胞>动物细胞 ③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
④幼嫩细胞>衰老的细胞
⑤ 分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细 胞
6、全能性表达的条件(植物组织培养的条件): 内因:离体细胞、组织或器官 外因:1)适宜的外界环境条件,例如无菌、适 宜的温度、湿度、光照等 2)培养基(一定的营养物质,激素)
为什么选择 形成层?
3、胡萝卜的组织培养实验 (1)实验原理、目的、材料
(2)植物组织培养的培养基:
水、无机盐离子 有机小分子营养成分: ① 氮源:包括维生素和氨基酸
② 碳源:2%—5%的蔗糖溶液,调节渗透压
③ 琼脂:起支持作用
④ 激素:生长素、细胞分裂素、赤霉素
⑤ pH值:5.0-6.0
(3)方法步骤
一、细胞的全能性
1、定义: 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
的潜能的特性。
2、原理: 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所 必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每 一个活细胞都应该具有全能性。 信息。
3、 原因: 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传 4、体内细胞未表现全能性的原因:
5、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是( D )
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结 果
6.植物细胞表现出全能性的必要条件是 ( C ) A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
植物激素:细胞分裂素、生长程进行有丝分裂同时 也进行分化 3、A不需光照,而B需光 照,叶绿素的合成需光照
离体的植物 器官、组织 或细胞
脱分化
愈 伤 组 织
再分化


植 物 体
组培条件
适宜的养料和激素,适宜的温度和无菌条件
外植体 —— 用于离体培养的植物器官或组织片段。 脱分化 也叫去分化,高度分化的组织、器官产生愈 伤组织的过程。
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念
植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下, 将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配 制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产 生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
A、脱分化 愈伤组织 B、再分化 根、芽
外植体
请问杂种植株能进 行有性生殖吗?
植物体细胞杂交技术流程图进行总结, 重点理解以下内容。 ① 流程图中为了简化,仅画了一个马铃薯的原生质体 与一个番茄的原生质体之间的融合,可真正在实际 操作过程中,是把许多马铃薯的原生质体和许多番 茄的原生质体放在一起,让它们自由融合,再从中 筛选出所需的杂种细胞。 ② 由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样,如不作 任何处理,把它们放在一起,让它们自然融合是不 可能的,所以原生质体间的融合必须要人工诱导。 ③ 细胞融合为无性繁殖,细胞分裂方式为有丝分 裂,包含脱分化和再分化两个阶段。
1、细胞杂交技术概念 将不同种植物的体细胞, 在一定条件下融合成杂种细胞, 并把杂种细胞培育成新的植物 体的技术。 (不同种生物之间 存在着生殖隔离,所以用传统 的有性杂交方法是不可能做到 这一点的)
2、相关问题
(1)要想让两个来自不同植物的体细胞融合 在一起,遇到的第一个障碍是什么? (2)有没有一种温和的去细胞壁的方法? (3)为什么两个原生质体能发生融合,这与 细胞膜的什么特性有关? (4)如果两个来源不同的原生质体发生融合 形成了杂种细胞,下一步该对此细胞做 何种处理? (5)如何将杂种细胞培育成杂种植株?
4、植物体细胞杂交技术的意义

克服远源杂交不亲和的障碍,培育出自然界 中没有的、具有优良品质的新品种。
本节课内容小结
1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较 2、植物组织培养的概念、原理、过程。
3、植物组织培养实验所需的条件:离体、无菌、培养 基、 环境条件。 4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。
1、 选取胡萝卜洗净,削皮,切段 2、酒精消毒、次氯酸钠杀菌 3、切取1立方厘米左右的形成层小块 4、接种,封盖扎紧 脱分化 5、定期观察和记录愈伤组织
再分化
6、诱导出试管苗,移栽
(4)注意事项 a、激素用量的比例影响实验结果:
生长素用量>细胞分裂素用量,有利于根的分化、抑 制芽的形成; 比值低时,有利于芽的分化,抑制根的形成; 比值适中时,促进愈伤组织的生长。
15.植物体细胞杂交的目的中错误的是 (D ) A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株 C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合
16. 人工获得一个杂交植株,需要下列哪项步骤( C ) A、分离原生质体→诱导原生质体融合→ 组织培养 → 得到杂种植株 B、分离原生质体 → 原生质体融合→ 杂种植株 C、获取细胞 →原生质融合→ 组织培养→ 得到杂种植株 D、获取细胞→原生质直接融合→组织培养
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