高中生物专题复习细胞工程.ppt

选修三植物细胞工  21.1植物细胞工程的基本技术 植物的花瓣属于髙度分化的组织,利用它来培育出新的植株,首先要通 过细胞的脱分化过程,培养出愈伤组织,然后再从愈伤组织分化形成小 植株 这里所说的细胞脱分化就是让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特 有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。在植物中,一些分化的细 胞,经过激素的诱导,可以脱分化为具有分生能力的薄壁细胞,进而 形成植物的愈伤组织。愈伤组织在一定的培养条件下又可以再分化出幼 根和芽,形成完整的小植株  为什么植物的一瓣花瓣就可以培育出完整的植株呢? 我们知道,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发 育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的 特点。因此,在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的 潜力。但是,在生物的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性, 而是分化成各种组织和器官。这是因为在特定的时间和空间条件 下,细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的 不同组织和器官。  植物组织培养技术 实验:胡萝卜的组织培养 实验原理:植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性,在一定 的营养和激素等条件下,可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转 接到含有不同成分的培养基上,就可以诱导其再分化生成胚 状体或丛芽,进发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程, 证明了 分化的植物细胞,仍具有形成完整植株所需要的全部基因  方法步骤 1将胡萝卜根用自来水充分洗净,削去外皮,并切成段(约1cm)。用酒精棉球擦手消毒 2在超净工作台(或按种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后,立即用无菌水清洗 2-3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次。 3用无菌的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后,在消毒瓷砖上,用无菌的解剖刀将 胡萝卜段切成1cm厚的横切片,再选取有形成层的部位,切取1cm3左右的小块。 4将胡萝卜组织块按种到培养基上,用锡箔纸封盖瓶口,并用橡皮筋扎紧。然后,在培养 瓶上贴上标签,写明材料名称、接种日期和小组编号。 5将接种后的胡萝卜组织块,放在23°26℃恒温避光条件下培养。4d后,检查培养材料 的污染情况;14d后,观察愈伤组织的生长状况。然后,在恒温箱中继续避光培养。 在培养过程中,注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 6培养了时间将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上,培养一段时间后, 胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出试管苗。然后将试管苗移栽到大田,培养成正常植株。  讨论 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? 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,然而各种杂同样也可以在上面迅速生长,所以植物组织培养过程 中污现象经常发生。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。 造成培养基污染的因素有很多,一般包括: 外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以 在组织培养实验中用到的各种器械都要进行彻底地灭菌,实验人员操作一定 要规范店免人杂菌  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。请思考一下,胡萝卜 的其他部分(如茎、叶、花),是否也能培养成小植株? 提示:能,只是诱导愈伤组织比较困难_。  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。 植物材料消毒 接种到诱导培养基 诱导出愈伤组织 可以不代培养 直接诱导分 愈伤组织转接到继代培养基上 得到大量的 愈伤组织接种到 愈伤组织 分化培养基上 分化出幼苗 幼苗接种到生/若讲导出幼苗 根培养基上 的同时也宾現 咯生培并基 完整植株 移栽到大田  ·培养基的组成:固体培养基大多数都是由无机营养成分有机营养成分 激素、琼脂四部分组成 通过上面的实验,我们可以总结出: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。  植物体细胞杂交技术 科学家尝试将番茄和马铃薯杂交,试图培育出一种地上长番茄、地 下结马铃薯的“超级作物”。但是,不同的两种生物之间,存在着 天然的生殖隔离,用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种 后代。经过长期的实验,科学家们采用体细胞杂交的方法,终于得 到了“番茄一马铃薯”杂种植株。 在进行体细胞杂交之前,必须先利用_纤维素酶和果胶