高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术优质ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术优质ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了第1课时，又称植物克隆，植物细胞具有全能性，获得完整植株，植物细胞全能性，1原因，2要点，3大小，4条件，◉离体等内容，欢迎下载使用。
在电影描述的未来世界，某科技公司利用克隆技术为富豪培养克隆人，用于器官移植。电影启迪人们思考克隆技术引发的道德伦理问题。
2005年美国科幻电影
克隆技术就是一种细胞工程技术
克隆猴“中中”和“华华”
2017年我国在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆
生殖性克隆破坏人的尊严和道德应采取有效措施禁止人的生殖性克隆
《联合国关于人的克隆宣言》：
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合生物工程
cell engineering
细胞生物学、分子生物学、发育生物学等多学科
细胞器、细胞或组织水平上
有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
植物细胞工程动物细胞工程
plant cell engineering
《生物技术与工程》 第二章 细胞工程 第1节
Plant tissue culture technlgy
如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖从而走入寻常百姓家呢？
其芽萍萍，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可迨夫花开，凝晴浪露，万态千妍，黄风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎！岂非有国香乎！”——《金漳兰谱》（宋·赵时庚）
问题1：在视频中，兰花繁殖运用了什么技术？
植物组织培养（植物克隆）
问题2：将植物组织培养运用于兰花繁殖，有何意义？
生产周期短、繁殖率高、管理方便，利于工厂化生产
问题3：植物的组织培养运用了哪些材料？
植物的组织、器官或细胞
问题4：为什么植物组织培养能获得成功？
是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
离休的器官、组织或细胞，即外植体
人工配制的培养基适宜的培养条件
细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
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
起点：经分裂和分化后的细胞
终点：完整个体或其他各种细胞
与细胞分化程度和分裂能力相关
● 分化程度低＞分化程度高
● 分裂能力强＞分裂能力弱
● 受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞
◉ 一定的营养物质、植物激素
◉ 适宜的环境条件（温度、PH、无菌）
细胞分化程度和分裂能力相关
用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
排列疏松、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块
已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出根或芽等器官的过程
有利于根的分化，抑制芽的形成
有利于芽的分化，抑制根的形成
思考：为什么选择幼嫩茎段？
(蔗糖、氨基酸、维生素等)
流水冲洗→酒精消毒30s→立即用无菌水清洗2～3次→次氯酸钠溶液处理30min→立即用无菌水清洗2～3次。
将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段。
在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记
将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
注意：该过程一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。
培养15~20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
注意：注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根；该过程每日需要给予适当时间和强度的光照！
移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
实验全过程无菌（培养基、器械、双手消毒、酒精灯旁操作）
思考：为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物生长
思考：杂菌和植物细胞之间有哪些关系？
注意外植体方向，不能倒插
思考：为什么外植体不能倒插？
与生长素的极性运输有关；生长素含量多的部分容易生出不定根，含量少的部分生出不定芽，一般而言，容易长不定芽的是形态学上端，容易长不定根的是形态学下端，因此应该将形态学上端朝上，下端朝下，若倒插，外植体不易存活。
脱分化时一般不需要光照，再分化需要每日给予适当时间和强度的光照。
1.下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是 （ ）
A.进行a处理时能用胰蛋白酶B.b是诱导融合后得到的杂种细胞C.c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽D.进行d选择时要将植株种在高盐环境中
2.某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是 （ ）A.外植体消毒的过程：酒精消毒30s→次氯酸钠溶液处理30min→无菌水清洗2～3次B.愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予适时光照C.诱导生芽的培养基与诱导生根的培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例和用量更高D.打开封口膜后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理
3.玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错误的是 (　　)
A.从繁殖原理上分析，A→D属于无性生殖B.植株D和G中的染色体组数不同C.E→G不能体现细胞的全能性D.E→F过程中获得的植株一般不用于大田生产
Plant smatic hybridizatin technlgy
1.通过有性杂交能实现吗？为什么？
不能不同种物种间存在生殖隔离
2.有何方法可打破生殖隔离，实现远缘杂交，获得“番茄-马铃薯杂种植株”呢？
Plant smatic hybridizatin prcess
酶解法（纤维素酶和果胶酶）
物理法：电融合法、离心法等
化学法：聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法
植物细胞融合完成的标志
1、参与此过程中的主要细胞器是？
2、杂种细胞的染色体（组）数是多少？
两亲本染色体（组）数之和
3、杂种细胞的变异方式？
4、若只考虑原生质体的两两融合，诱导融合后只出现杂种细胞吗？
如何将杂种细胞培养成杂种植株？
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方法。
Plant smatic hybridizatin
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
4.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如右图。下列相关叙述错误的是 （ ）
A.①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中B.细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，此时细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强C.可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞D.用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异
5.自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交，获得大量优质杂交兰，并对其进行染色体观察与计数，培育过程如图。下列分析不正确的是 ( )
A．调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化B．春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离C．所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条D．通过植物组织培养技术从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状可能不一致
6.科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？
7.“番茄-马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？
生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以"番茄—马铃薯"杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂种植株自然就不能地上结番茄、地下长马铃薯了。