211植物细胞工程的基本技术.pptx
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原理：
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
要使两个来自不同植物的体细胞完成融 合， 将会遇到什么障碍？
1、分离原生质体---酶解法 2、原生质体融合---物理或化学法 3、新细胞壁形成 4、植物组织培养
（二）植物体细胞杂交过程示意图
(1)
(2)
(3)
(1) (4)
(5)
植物体细胞杂交过程示意图二
植物组织培养 就是在无菌和人工控制条件下将 离体的器官、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。
切取
接种
愈伤组织的形成
此操作过程需要注意什么事项？
移栽
培养室
试管苗的形成
在组织培养实验中，为什么要强调所 用机械的灭菌和实验人员的无菌操作？
件
二 、 植物组织培养
1、植物组织培养的概念
在无菌和人工控制的条件下,将离体的植 物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培 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、理论基础： 细胞的全能性
3、植物组织培养过程示意图
脱分化
再分化
CTK/IAA 比例适合
外植体
愈伤组织
提示：植物组织培养中用到的培养基 含有丰富的营养成分，有利于培养物的生 长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速 生长，所以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。
讨论
原因：生物的每一个细胞都含有该物种所特
有的全套遗传物质。
全能性大小：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
植物体细胞表现出全能性的条件？
离体的细胞、组织或器官
条
无菌的环境
①无机成分：水 、无机盐
营养物质
②有机分子：蔗糖、氨基酸 、
维生素等
激素 生长素和细胞分裂素
其他的外界条件 适宜的Ｔ，ＰＨ，无菌空气， 适时的光照
3、同功酶鉴定。杂种细胞中的同功酶谱一 般是双亲酶谱之和，但有时也会出现双亲没 有的新带；
4、分子生物学鉴定。
课堂小结
1、植 物 组 织 培 养
原理 培养基 结果 培养目的
细胞全 能性
固体 蔗糖 植物激素
培养成 植株
快速繁殖 培养无病毒
植株
2、植物体细胞杂交的过程及意义
过 程 ： 包括原生质体制备、原生质体融合、杂 种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株 再生以及杂种植株鉴定等步骤。
讨
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花），是否也能培养成小植株，你能 用实验的方法进行验证吗？
提示：胡萝卜的其他部分（如茎、 叶、 花）也能培养再生形成小植株， 只是诱导愈伤组织比较困难。可以参考 利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝 试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行 组织培养的实验流程。
论
请根据上面的实验过程，概括出 植物组织培养技术的流程简图。
教学重难点
重点
1 、植物组织培养的原理和过程。 2、 植物体细胞杂交的原理。 3、 植物细胞工程应用的实例。
难点
植物组织培养的实验。
植物细胞工程
理论基础 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
一、 细 胞 的 全 能 性
定义： 生物体的细胞，具有使后代细胞发育
成完整个体的潜能。
CTK/IAA 比例先增 大在减小
幼苗
完整植株
4、植物组织培养技术名词解释
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。
脱分化： 由高度分化的植物器官、组织或细胞 产生愈伤组织的过程。
再分化： 脱分化产生的愈伤组织重新分化成 根或芽等器官的过程。
通过上面实验，我们总结出:
结合所学知识，回答以下问题 ⅰ.物理和化学方法诱导原生质体融合
的基本原理是什么？
1、化学融合的机制：常用化学融合方法有高 pH—高 Ca2+法和聚乙二醇（PEG）法
2、物理融合的机制：常用方法为电融合法
ⅱ.杂种细胞的筛选方法有哪些？
1、细胞系互补的选择方法，包括叶绿素 缺失互补、营养缺陷互补和抗性互补等；
讨论
视频： 植物组织培养
三、植物体细胞杂交
20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：
1、让番茄与马铃薯杂交， 培育出地上结番茄果实，地 下结马铃薯块茎的植物。
2、如果要实现这一设想， 你认为可以采用哪些方法？
（一）植物体细胞杂交技术
定义：
将不同种的植物体细胞，在一定条件下融 合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新 植物体的方法。
教学目标
知识目标
1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、列举植物细胞工程的实际应用。
能力目标
1、能够让学生更好地理解先进技术的应用价值。 2、有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度与价值观
通过次专题的学习，使学生认同科 学是一个不断发展的过程，激发学生探 索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科 学精神。
导入新课
如何用一片花瓣培育出完整的植株呢
→
20世纪60年代，一些 科学家提出这样一个 设想：培养出地上部 分结番茄果实，地下 部分结马铃薯块茎的 植株。如果要实现这 一设想，你认为可以 采用哪些方法？
甘蓝
白菜
体细胞杂交
白菜－甘蓝
视频： 植物体细胞杂交
专题2 细胞工程
2.1植物细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
ຫໍສະໝຸດ Baidu
植物细胞a
去壁
原生质体a
原生质体b
去壁
植物细胞b
人工诱导
产
脱
生
分
融合的 新 杂种 化 愈
原生质 的 细胞
伤
体ab 细 ab 胞
组 织
壁
再 分 化杂
种 植 株
(三）植物体细胞杂交技术优缺点
优势：（与有性杂交方法比较） 克服远源杂交不亲和的障碍
未解决的问题： 还不能完全按照人们的意愿表达亲代的优良性状
2、利用物理特异性差异的选择方法：这 是利用两个原生质体物理特异性差异的一 种选择，包括原生质体的大小、颜色、浮 密度等的不同来选择；
3、利用生长特异性差异的选择方法。
ⅲ. 体细胞杂种的鉴定方法有哪些？
1、形态学鉴定。如叶片大小与形状，花的形状 与颜色、叶脉、叶柄、花梗及表皮毛有无等；
2、细胞学鉴定。理论上讲如果染色体不丢失， 杂种细胞中染色体数目应为双亲染色体数目 之和。也可以用基因组原位杂交的分子细胞 学方法进行鉴定；
意义： 植物体细胞杂交是克服植物有性杂交 不亲和性、打破物种之间的生殖隔离、 扩大遗传重组范围的一种手段 。
高考链接
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
要使两个来自不同植物的体细胞完成融 合， 将会遇到什么障碍？
1、分离原生质体---酶解法 2、原生质体融合---物理或化学法 3、新细胞壁形成 4、植物组织培养
（二）植物体细胞杂交过程示意图
(1)
(2)
(3)
(1) (4)
(5)
植物体细胞杂交过程示意图二
植物组织培养 就是在无菌和人工控制条件下将 离体的器官、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。
切取
接种
愈伤组织的形成
此操作过程需要注意什么事项？
移栽
培养室
试管苗的形成
在组织培养实验中，为什么要强调所 用机械的灭菌和实验人员的无菌操作？
件
二 、 植物组织培养
1、植物组织培养的概念
在无菌和人工控制的条件下,将离体的植 物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培 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、理论基础： 细胞的全能性
3、植物组织培养过程示意图
脱分化
再分化
CTK/IAA 比例适合
外植体
愈伤组织
提示：植物组织培养中用到的培养基 含有丰富的营养成分，有利于培养物的生 长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速 生长，所以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。
讨论
原因：生物的每一个细胞都含有该物种所特
有的全套遗传物质。
全能性大小：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
植物体细胞表现出全能性的条件？
离体的细胞、组织或器官
条
无菌的环境
①无机成分：水 、无机盐
营养物质
②有机分子：蔗糖、氨基酸 、
维生素等
激素 生长素和细胞分裂素
其他的外界条件 适宜的Ｔ，ＰＨ，无菌空气， 适时的光照
3、同功酶鉴定。杂种细胞中的同功酶谱一 般是双亲酶谱之和，但有时也会出现双亲没 有的新带；
4、分子生物学鉴定。
课堂小结
1、植 物 组 织 培 养
原理 培养基 结果 培养目的
细胞全 能性
固体 蔗糖 植物激素
培养成 植株
快速繁殖 培养无病毒
植株
2、植物体细胞杂交的过程及意义
过 程 ： 包括原生质体制备、原生质体融合、杂 种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株 再生以及杂种植株鉴定等步骤。
讨
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花），是否也能培养成小植株，你能 用实验的方法进行验证吗？
提示：胡萝卜的其他部分（如茎、 叶、 花）也能培养再生形成小植株， 只是诱导愈伤组织比较困难。可以参考 利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝 试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行 组织培养的实验流程。
论
请根据上面的实验过程，概括出 植物组织培养技术的流程简图。
教学重难点
重点
1 、植物组织培养的原理和过程。 2、 植物体细胞杂交的原理。 3、 植物细胞工程应用的实例。
难点
植物组织培养的实验。
植物细胞工程
理论基础 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
一、 细 胞 的 全 能 性
定义： 生物体的细胞，具有使后代细胞发育
成完整个体的潜能。
CTK/IAA 比例先增 大在减小
幼苗
完整植株
4、植物组织培养技术名词解释
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。
脱分化： 由高度分化的植物器官、组织或细胞 产生愈伤组织的过程。
再分化： 脱分化产生的愈伤组织重新分化成 根或芽等器官的过程。
通过上面实验，我们总结出:
结合所学知识，回答以下问题 ⅰ.物理和化学方法诱导原生质体融合
的基本原理是什么？
1、化学融合的机制：常用化学融合方法有高 pH—高 Ca2+法和聚乙二醇（PEG）法
2、物理融合的机制：常用方法为电融合法
ⅱ.杂种细胞的筛选方法有哪些？
1、细胞系互补的选择方法，包括叶绿素 缺失互补、营养缺陷互补和抗性互补等；
讨论
视频： 植物组织培养
三、植物体细胞杂交
20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：
1、让番茄与马铃薯杂交， 培育出地上结番茄果实，地 下结马铃薯块茎的植物。
2、如果要实现这一设想， 你认为可以采用哪些方法？
（一）植物体细胞杂交技术
定义：
将不同种的植物体细胞，在一定条件下融 合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新 植物体的方法。
教学目标
知识目标
1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、列举植物细胞工程的实际应用。
能力目标
1、能够让学生更好地理解先进技术的应用价值。 2、有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度与价值观
通过次专题的学习，使学生认同科 学是一个不断发展的过程，激发学生探 索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科 学精神。
导入新课
如何用一片花瓣培育出完整的植株呢
→
20世纪60年代，一些 科学家提出这样一个 设想：培养出地上部 分结番茄果实，地下 部分结马铃薯块茎的 植株。如果要实现这 一设想，你认为可以 采用哪些方法？
甘蓝
白菜
体细胞杂交
白菜－甘蓝
视频： 植物体细胞杂交
专题2 细胞工程
2.1植物细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
ຫໍສະໝຸດ Baidu
植物细胞a
去壁
原生质体a
原生质体b
去壁
植物细胞b
人工诱导
产
脱
生
分
融合的 新 杂种 化 愈
原生质 的 细胞
伤
体ab 细 ab 胞
组 织
壁
再 分 化杂
种 植 株
(三）植物体细胞杂交技术优缺点
优势：（与有性杂交方法比较） 克服远源杂交不亲和的障碍
未解决的问题： 还不能完全按照人们的意愿表达亲代的优良性状
2、利用物理特异性差异的选择方法：这 是利用两个原生质体物理特异性差异的一 种选择，包括原生质体的大小、颜色、浮 密度等的不同来选择；
3、利用生长特异性差异的选择方法。
ⅲ. 体细胞杂种的鉴定方法有哪些？
1、形态学鉴定。如叶片大小与形状，花的形状 与颜色、叶脉、叶柄、花梗及表皮毛有无等；
2、细胞学鉴定。理论上讲如果染色体不丢失， 杂种细胞中染色体数目应为双亲染色体数目 之和。也可以用基因组原位杂交的分子细胞 学方法进行鉴定；
意义： 植物体细胞杂交是克服植物有性杂交 不亲和性、打破物种之间的生殖隔离、 扩大遗传重组范围的一种手段 。
高考链接