生物:2.2《植物的克隆》课件(浙科版选修3)PPT推荐.ppt
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理论基础:
细胞的全能性细胞的全能性植物组织培养的概念植物组织培养的概念在无菌和人工控制的条件下在无菌和人工控制的条件下,将离体的将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工控制的植物器官、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。
生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
无机营养成分:
矿质营养无机营养成分:
矿质营养有机营养成分有机营养成分含含NN物质:
包括维生素和氨基酸物质:
包括维生素和氨基酸碳源:
碳源:
2%5%2%5%的蔗糖的蔗糖琼脂:
起支持作用琼脂:
起支持作用激素:
生长素,细胞分裂素激素:
生长素,细胞分裂素PHPH值:
值:
5.05.06.06.0植物组织培养的培养基植物组织培养的培养基外植体外植体愈伤组织愈伤组织植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化一一、植植物物组组织织培培养养的的过过程程(分化)(分化)(未分化)(未分化)(分化)(分化)幼芽或幼根?
幼芽或幼根?
条条件件?
优点?
特点?
离离体体的的植植物物器器官、官、组组织织或或细细胞胞植物组织培养程序植物组织培养程序11、配置配置半固体培养基半固体培养基22、无菌操作无菌操作切取一些切取一些小块组织小块组织33、获得、获得愈伤组织愈伤组织44、诱导愈伤组织、诱导愈伤组织55、再生新植株出现、再生新植株出现脱分化脱分化通过调节通过调节营养物质和生营养物质和生长调节剂长调节剂的适当配比的适当配比切取切取接种接种愈伤组织的形成愈伤组织的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽植物组织培养的程序植物组织培养的程序外植体外植体脱分化脱分化再分化再分化胚性细胞胚性细胞特点:
细胞质丰富、液泡小而特点:
细胞质丰富、液泡小而细胞核大。
细胞核大。
1、在植物组培过程中,为什么要进行一系列的消毒,灭菌,并且要求无菌操作?
你认为杂菌和植物细胞之间有哪些关系?
2、为什么切取胡萝卜根的形成层,其他部分也能培养成小植株吗?
3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养?
避免杂菌在上面迅速生长消耗营养,且有些杂菌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的生长。
会危害培养物的生长。
竞争、寄生。
想一想想一想胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织,其他部分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。
如叶、花也能培养成小植株,只是稍微困难些。
在有光时,往往容易形成维管组织,而不易形成在有光时,往往容易形成维管组织,而不易形成愈伤组织。
愈伤组织。
长期培养中细胞全能性下降的原因长期培养中细胞全能性下降的原因要获得植物克隆的成功,需要怎么办?
要获得植物克隆的成功,需要怎么办?
染色体畸变细胞核变异非整倍体的产生激素平衡被打破对外源生长物质的敏感性发生改变其他原因遗传物质的改变遗传物质的改变生长生长发育发育条件条件的改的改变变克隆成功所需的条件克隆成功所需的条件1.1.探讨特定植物细胞全能性表达的条件探讨特定植物细胞全能性表达的条件(激素配比激素配比)2.2.选择性能优良、细胞全能型表达充分的基因型选择性能优良、细胞全能型表达充分的基因型植物组织培养的应用植物组织培养的应用(11)试管苗的快速繁殖)试管苗的快速繁殖(22)无病毒植物的培育)无病毒植物的培育(33)次生代谢物的生产次生代谢物的生产(44)人工种子)人工种子(55)转基因植物的培育)转基因植物的培育人工种子解决有些植物结子困人工种子解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题。
难、发芽率低、繁殖困难等问题。
人人工工种种子子愈伤组织愈伤组织紫草素紫草素提取提取脱毒法:
选取茎尖、根尖细胞脱毒法:
选取茎尖、根尖细胞人工种子人工种子用人工种皮包被体细胞胚,可以制造人工种子解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题可以很方便的储藏和运输现现在在已已有有胡胡萝萝卜卜、芹芹菜菜、柑柑橘橘、咖咖啡啡、棉棉花花、玉玉米米、水水稻稻、橡橡胶胶等等几几十十种种植植物物的的人人工工种种子子试试种种成成功,但由于成本较高,中国尚未应用于生产。
功,但由于成本较高,中国尚未应用于生产。
器官培养器官培养指以植物的根、茎、叶、花、果等器指以植物的根、茎、叶、花、果等器官为外植体的离体官为外植体的离体无菌培养无菌培养。
指以单个游离细胞为外指以单个游离细胞为外植体的离体无菌培养。
植体的离体无菌培养。
细胞培养细胞培养器官培养和细胞培养器官培养和细胞培养意义:
意义:
1.1.在实验室可以进行植物受精,以及对在实验室可以进行植物受精,以及对胚胎发育过程的观察,从而研究其相关胚胎发育过程的观察,从而研究其相关机理机理2.2.通过遗传工程操作,研究植物生长发通过遗传工程操作,研究植物生长发育相关因素育相关因素3.3.培育植物新品种培育植物新品种原生质体培养原生质体培养植物植物细胞细胞0.50.6mol/L0.50.6mol/L0.50.6mol/L0.50.6mol/L的甘露醇的甘露醇的甘露醇的甘露醇(较高渗透压较高渗透压较高渗透压较高渗透压)纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶球型的球型的原生质体原生质体原生质体:
原生质体:
植植物细胞除去壁物细胞除去壁后的部分后的部分为什么要加为什么要加较高较高渗透压渗透压的甘露醇的甘露醇呢呢?
防止原生质体吸水胀破防止原生质体吸水胀破防止原生质体吸水胀破防止原生质体吸水胀破植植株株原生质体培养与植物细胞工程原生质体培养与植物细胞工程请同学们讨论如何实现请同学们讨论如何实现?
11、番茄植株与马铃薯植株相互授粉而得。
、番茄植株与马铃薯植株相互授粉而得。
22、通过基因工程将番茄细胞的相关基因转通过基因工程将番茄细胞的相关基因转入到马铃薯细胞中,并表达。
入到马铃薯细胞中,并表达。
33、马铃薯植株细胞与番茄植株细胞进行杂、马铃薯植株细胞与番茄植株细胞进行杂交,再将杂交细胞培育成植株。
交,再将杂交细胞培育成植株。
可能的措施:
植物细胞植物细胞AA植物细胞植物细胞BB去除细胞壁去除细胞壁原生质体原生质体BB正在融合的原生质体正在融合的原生质体杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株方法?
方法?
促融方促融方法?
法?
类型?
遗传物质?
优势?
原生质体原生质体AA原生质体融合原生质体融合再生出细胞壁再生出细胞壁(杂种细胞形成的标志杂种细胞形成的标志)植植物物体体细细胞胞杂杂交交过过程程图图物理法:
离心、振动、电刺激物理法:
离心、振动、电刺激化学法:
聚乙二醇(化学法:
聚乙二醇(PEGPEG)克服远源杂克服远源杂交不亲和的交不亲和的障碍,培育障碍,培育作物新品种作物新品种酶解法酶解法植物细胞工程植物细胞工程留下的遗憾留下的遗憾留下的遗憾留下的遗憾尚不能按照人们尚不能按照人们的意愿同时出现亲本的意愿同时出现亲本的优良性状。
的优良性状。
“超级植物超级植物”为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有如超级杂种植株没有如科学家所想像的那样,地上长番茄、地下结马科学家所想像的那样,地上长番茄、地下结马铃薯?
铃薯?
马铃薯马铃薯番茄没有像人们预想的那样地上长番番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、地下结马铃薯,主要原因是:
茄、地下结马铃薯,主要原因是:
生物基因的表达生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,所以马铃薯所以马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个番茄杂交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受到相互物种的遗传物质,但这些遗传物质的表达受到相互干扰,不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一干扰,不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达,杂交植株不能地上长番茄、地下结马样有序表达,杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
铃薯就是很自然的了。
发展阶段发展阶段成就成就探索阶段探索阶段离体离体根根、胚胚和杂种离体胚培养成功;
和杂种离体胚培养成功;
奠基阶段奠基阶段发现发现BB族维生素,族维生素,IAAIAA,腺嘌呤腺嘌呤能调节能调节植物生长,成功培育出了胡萝卜体细植物生长,成功培育出了胡萝卜体细胞胚(根、芽)胞胚(根、芽)成熟阶段成熟阶段植物细胞工程技术成功应用植物细胞工程技术成功应用植物克隆的发展植物克隆的发展11在离体的植物器官、组织或细胞分化形成愈伤在离体的植物器官、组织或细胞分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的(组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的()AA消毒灭菌消毒灭菌BB适宜的温度适宜的温度CC充足的光照充足的光照DD适宜的养料和激素适宜的养料和激素C2.2.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是植物激素分别是()细胞的全能性细胞的全能性离体植物器官,组织或细胞离体植物器官,组织或细胞根,根,芽芽生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素生长素和乙烯生长素和乙烯愈伤组织愈伤组织再分化再分化脱分化脱分化植物体植物体AA、BB、CC、DD、AA3、下列有关细胞全能性的含义,正确的是:
、下列有关细胞全能性的含义,正确的是:
AA、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能BB、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能CC、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能DD、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、生长、衰老、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、生长、衰老、死亡的全过程死亡的全过程4、在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化、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:
为不同的组织、器官,是因为:
AA、细胞丧失了全能性细胞丧失了全能性BB、基因的表达有选择性、基因的表达有选择性CC、不同的细胞内基因不完全相同、不同的细胞内基因不完全相同DD、在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了变化、在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了变化CB55植物体细胞杂交尚未解决的问题有(植物体细胞杂交尚未解决的问题有()AA
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