1、,專題二 細(xì)胞工程,細(xì)胞工程,1概念:,2分類:植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程,3基本技術(shù)：,植物組織培養(yǎng)技術(shù),植物體細(xì)胞雜交技術(shù),1.植物組織培養(yǎng)的原理是什么？,閱讀教材P33-34頁 回答下列問題,3.什么是細(xì)胞的全能性?,5.為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？,細(xì)胞的全能性,4.全能性大小比較,受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞,第二組,第一組,植物細(xì)胞 動物細(xì)胞,基因在特定空間和時間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。,具有某種生物_ _的任何一個細(xì)胞，都具有_的潛能。,全部遺傳信息,發(fā)育成完整生物體,一、植物組織培養(yǎng)技術(shù),骨細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,植物器官切片圖,天竺葵,篩管,導(dǎo)管,根尖,

2、這些形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞都有可能發(fā)育成完整個體嗎？,思考,1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德（F.C.Steward）將胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)獲得了完整的胡蘿卜新植株。,植物組織培養(yǎng)技術(shù),離體植 物細(xì)胞 （外植體）,胚狀體,根芽,脫分化,再分化,1、過 程,植物體,二、植物組織培養(yǎng),讓已分化的細(xì)胞，經(jīng)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)胞的過程,在人工培養(yǎng)基上由外植體長出來的一團(tuán)無序生長的薄壁細(xì)胞（細(xì)胞排列疏松、無規(guī)則、高度液泡化）。,具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu),切取 形成層,無菌接種,誘導(dǎo)愈傷組織 的形成,試管苗的形成,培養(yǎng)室,移栽,脫分化培養(yǎng),再分化培養(yǎng),細(xì)胞分裂素/生長

3、素基本相等時：,維持愈傷組織的生長,細(xì)胞分裂素/生長素維持在高水平時：,誘導(dǎo)芽的形成,細(xì)胞分裂素/生長素的比例低時：,誘導(dǎo)根的形成,資料1,根據(jù)以上資料，你得出什么結(jié)論？,資料2,植物激素對脫分化和再分化起到?jīng)Q定性的作用，培養(yǎng)基中植物激素的種類、濃度、比例和使用順序都會影響實驗結(jié)果。,閱讀培養(yǎng)過程回答下列問題：,組織培養(yǎng)的實例：,胡蘿卜的組織培養(yǎng),1.概括植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖,制備 外植體,接種,脫分化 培養(yǎng),再分 化培養(yǎng),試管苗,正常植株,轉(zhuǎn)接,移栽,形成層容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織，其它部分也可以但誘導(dǎo)愈傷組織 較困難。,2.在本實驗中，切取胡蘿卜塊時強調(diào)要切取含有形成層部分，原 因是什么

4、？胡蘿卜的其他部分是否也能培育成小植株？,根據(jù)上述過程，請同學(xué)們討論歸納出組織培養(yǎng)的概念。,植物組織培養(yǎng)就是在無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。,2、下列屬于組織培養(yǎng)的是（ ） A. 花藥離體培養(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. 利用桑枝條扦插大田并發(fā)育成完整植株,技能訓(xùn)練,技能訓(xùn)練,1、關(guān)于愈傷組織形成過程的正確敘述是（ ） A、愈傷組織的形成是離體植物細(xì)胞分化的結(jié)果 B、愈傷組織的形成是離體植物細(xì)胞分裂的結(jié)果 C 、愈傷組織的形成是離體動物細(xì)胞分

5、化的結(jié)果 D 、愈傷組織的形成是離體植物細(xì)胞脫分化的結(jié)果,D,請同學(xué)們討論如何實現(xiàn)？,1 概念：,用兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。,二、植物體細(xì)胞雜交,2 過程,馬鈴薯細(xì)胞,番茄細(xì)胞,雜種細(xì)胞,1.阻礙植物細(xì)胞親和的結(jié)構(gòu)是什么？怎么去除？,融 合,長壁,原生 質(zhì)體,纖維素酶和果膠酶,2.去壁以后的結(jié)構(gòu)叫什么？,3.用什么方法才能讓細(xì)胞緊密接觸并發(fā)生融合？,4.融合的過程是怎樣的？其原理是什么？,5.融合完成的標(biāo)志是什么？,6.雜種細(xì)胞遺傳物質(zhì)有什么特點？,7.融合后除雜種細(xì)胞外還有哪些融合細(xì)胞？,物理方法：離心、振動、電擊. 化學(xué)方法：聚乙二醇

6、（PEG）誘導(dǎo),細(xì)胞膜融合,細(xì)胞質(zhì)融合,細(xì)胞核融合,細(xì)胞膜的流動性,單核、長出新的細(xì)胞壁,具有兩個物種的遺傳物質(zhì),馬馬、番-番,所以還要經(jīng)過篩選才能得到雜種植株,雜種細(xì)胞,愈傷組織,雜種植株,植物細(xì)胞A,植物細(xì)胞B,原生質(zhì)體A,原生質(zhì)體B,正在融合的原生質(zhì)體,去細(xì)胞壁!,再生細(xì)胞壁,植物組織培養(yǎng),植物細(xì)胞雜交,2.過程,3、成果和尚未解決的問題：,成果：培育出“番茄馬鈴薯”雜種植株 未解決問題：尚未讓雜種植物按照人們的 需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀,4、意義,可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，定向改變生物性狀,白菜,甘藍(lán),白菜 甘藍(lán),同學(xué)們設(shè)計一下白菜甘藍(lán)培育過程？ 討論白菜甘藍(lán)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目？,

7、秋水仙素處理幼苗,1.植物組織培養(yǎng)屬于哪種生殖方式？,2.植物組織培養(yǎng)得到的植物體細(xì)胞中染色體數(shù)目？,想一想：,4.要想獲得遺傳物質(zhì)來自兩個親本的番茄馬鈴薯（番茄、馬鈴薯之間存在生殖隔離，有性雜交不能成功），需要用什么技術(shù)手段？,（3）名貴花卉進(jìn)行離體培養(yǎng)時不應(yīng)采用該株的（ ） A、莖尖 B、子房壁 C、花粉粒 D、葉片,練習(xí)1、閱讀下列材料，分析后簡要回答問題：,材料1：,植物的器官組織或細(xì)胞,培養(yǎng)基中培養(yǎng),取下并放入,B,A,胚狀體,植物體,材料2：,植物細(xì)胞a,植物細(xì)胞b,雜種細(xì)胞,融合并再生出細(xì)胞壁,細(xì)胞分裂,再分化,（C）,（D）,植物體,脫分化,愈傷組織,原生質(zhì)體a,原生質(zhì)體b,否

8、,需要,C,如下圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作，接入 試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程，請根據(jù)圖回答下列問題：,要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括 和小分子有機物，激素包括細(xì)胞分裂素 和 兩類植物激素。 此過程依據(jù)的原理是 。A和B階段主要進(jìn)行的分裂 方式是 ，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞 等 此過程要無菌操作，主要是指對 進(jìn)行滅菌消毒。 B階段需要光照，原因是 。 試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉 綠素，這是基因 的結(jié)果。,練習(xí)3：,無機物,生長素,細(xì)胞的全能性,有絲分裂,分化,培養(yǎng)基,葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件,選擇性表達(dá),（08海南18分） ：某二倍體植物是雜合體，圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過程。據(jù)圖回答： （1）圖中表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的 過程，表示的是 過程，X代表的是 ，表示的是 過程，表示的是誘導(dǎo) 過程。 （2）圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過那一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中 的種類及其濃度配比，最后獲得的來源于為成熟花粉的完整植株都稱為 植株（甲）。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株，說明為成熟花粉具有 。 （3）對植株進(jìn)行 ，才能使其結(jié)實產(chǎn)生后代（乙），否則植株甲只有通過 的方式才能產(chǎn)生后代（丙）。乙、丙兩種植株中，能產(chǎn)生可育花粉的是