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1、高二生物生物选修 植物克隆 课件本讲稿第一页，共十九页本讲稿第二页，共十九页问问1：为什么胡萝卜的韧皮部细胞能培养成一个完：为什么胡萝卜的韧皮部细胞能培养成一个完整的胡萝卜植株呢？整的胡萝卜植株呢？问问2：是不是所有生物体都能发育成相应：是不是所有生物体都能发育成相应的完整的植株呢？的完整的植株呢？植物细胞的全能性：植物细胞的全能性：植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育为完整植株的潜能。因而都具有发育为完整植株的潜能。一是所有的植物细胞都具有一是所有的植物细胞都具有全能性全能性；二是植；二是植物的培养细胞发育成一个完整的植株是需要物
2、的培养细胞发育成一个完整的植株是需要条条件件的。的。本讲稿第三页，共十九页问问3：植物的培养细胞是如何培养成一个完：植物的培养细胞是如何培养成一个完整的植株的呢？整的植株的呢？1）培养细胞在什么条件下能培养成一个）培养细胞在什么条件下能培养成一个完整的植株的呢？完整的植株的呢？2）培养细胞培养成一个完整植株的过程？）培养细胞培养成一个完整植株的过程？营养条件营养条件、生长调节剂、无菌条件等。、生长调节剂、无菌条件等。配制培养基开始，无菌取离体组织（细胞），配制培养基开始，无菌取离体组织（细胞），培养成愈伤组织、诱导出根芽等器官，培养培养成愈伤组织、诱导出根芽等器官，培养成一个完整植株。成一个完
3、整植株。本讲稿第四页，共十九页切切取取接接种种愈愈 伤伤 组组 织织的的 形形 成成试试 管管 苗苗 的的 形形 成成本讲稿第五页，共十九页试试管管苗苗大大规规模模培培养养移栽至土壤移栽至土壤本讲稿第六页，共十九页离体植离体植物组织物组织愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化胚状体胚状体本讲稿第七页，共十九页本讲稿第八页，共十九页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
4、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植植株株愈伤愈伤组织组织胚状体胚状体本讲稿第九页，共十九页植物细胞工程培养植物细胞（包括原生质体），借助基培养植物细胞（包括原生质体），借助基因工程方法，将外源遗传物质（因工程方法，将外源遗传物质（DNA）导）导入受体细胞（包括原生质体受体）中，或入受体细胞（包括原生质体受体）中，或通过细胞融合、显微注射等到将不同来源通过细胞融合、显微注射等到将不同来源的遗传物质重新组合，再通
5、过对这些转基的遗传物质重新组合，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株。定性状的新植株。本讲稿第十页，共十九页问问4：是不是所有的植物细胞都能充分表现出：是不是所有的植物细胞都能充分表现出全能性？全能性？一是所有的植物细胞都具有全能性，通过植物一是所有的植物细胞都具有全能性，通过植物组织培养程序就可以体现出细胞的全能性；组织培养程序就可以体现出细胞的全能性；二由于不同种类植物或同种植物的不同基因型二由于不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间遗传性的差异，它们表达细胞全能性个体之间遗传性的差异，它们表达细胞全能性的程度大不相同。
6、的程度大不相同。本讲稿第十一页，共十九页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？染色体畸变染色体畸变细胞核变异细胞核变异非整倍体的产生非整倍体的产生激素平衡被打破激素平衡被打破对外源生长物质的敏感性发生改变对外源生长物质的敏感性发生改变其他原因其他原因遗传物质的改变遗传物质的改变生长发生长发育条件育条件的改变的改变本讲稿第十二页，共十九页问问5：你了解了植物克隆的基本技术，：你了解了植物克隆的基本技术，设想你可以利用这项技术做什么？你设想你可以利用这项技术做什么？你知道植物组织培养技术取得了哪些成知道植物组织培养技术取得了哪些成就？就？
7、本讲稿第十三页，共十九页植物组织培养的应用植物组织培养的应用（1 1）试管苗的快速繁殖）试管苗的快速繁殖（2 2）无病毒植物的培育）无病毒植物的培育（3 3）提取原料）提取原料（4 4）人工种子）人工种子（5 5）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难、发芽率低、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。繁殖困难等问题。人人工工种种子子本讲稿第十四页，共十九页植物组织培养和克隆经历了一个世纪的发展，回顾一下发展的历程。三阶段：三阶段：20世纪初到世纪初到30年代中期，是植物组织培养和克隆的探索年代中期，是植物组织培养和克隆的探索阶段。阶段。20世纪世纪3
8、0年代中到年代中到50年代末，是植物组织培养和克隆年代末，是植物组织培养和克隆的奠基阶段。的奠基阶段。20世纪世纪60年代，植物组织培养和克隆进入成熟发年代，植物组织培养和克隆进入成熟发展阶段。展阶段。本讲稿第十五页，共十九页本节的知识结构本节的知识结构本讲稿第十六页，共十九页最常用的MS培养基1、无机元素：N、P、K、Ca、Fe、Mg、Cu、Mn、Zn、B、Mo、I等。2、有机成分：、如维生素B1、维生素B6、烟酸、肌醇、甘氨酸、蔗糖本讲稿第十七页，共十九页植物细胞工程培养植物细胞（包括原生质体），借助基培养植物细胞（包括原生质体），借助基因工程方法，将外源遗传物质（因工程方法，将外源遗传物
9、质（DNA）导）导入受体细胞（包括原生质体受体）中，或入受体细胞（包括原生质体受体）中，或通过细胞融合、显微注射等到将不同来源通过细胞融合、显微注射等到将不同来源的遗传物质重新组合，再通过对这些转基的遗传物质重新组合，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株。定性状的新植株。本讲稿第十八页，共十九页什么是愈伤组织？什么是愈伤组织？植物组织块切口处的细胞在创伤的植物组织块切口处的细胞在创伤的刺激下发生脱分化成为分裂的细胞，刺激下发生脱分化成为分裂的细胞，并且可以继续不断地进行分裂增殖，并且可以继续不断地进行分裂增殖，在创伤表面形成一种由相对没有分在创伤表面形成一种由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组化的活的薄壁细胞团组成的新生组织，这就是愈伤组织。织，这就是愈伤组织。脱分化：脱分化：已经分化定型的细胞，经过诱导成已经分化定型的细胞，经过诱导成为重新恢复了分裂能力（也就是成为重新恢复了分裂能力（也就是成为分生状态）细胞的过程为分生状态）细胞的过程本讲稿第十九页，共十九页