选修3专题2.1.1植物细胞工程的基本技术

1、细胞工程细胞工程细胞工程细胞工程 指应用细胞生物学和分子生物学的原理和指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。技术。 应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和分细胞生物学和分子生物学子生物学细胞整体水平细胞整体水平或细胞器水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获细胞内的遗传物质

2、或获得细胞产品得细胞产品(定向改造）定向改造）细胞工程植物细胞工程植物细胞工程植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞工程动物细胞工程回忆、思考1、植物组织培养技术的理论基础是什么？、植物组织培养技术的理论基础是什么？植物细胞具有全能性。植物细胞具有全能性。2、什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能性吗？、什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能性吗？ 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发都具有发育成完整生物体的潜能育成完整生物体的潜能,即每个细胞都具有全能性。即每个细胞都具有全能性。3、生物体所有细胞全能性都一致吗？、生物体所

3、有细胞全能性都一致吗？受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞。体细胞。细胞分裂能力强，分化程度越低，全能性往往越明显细胞分裂能力强，分化程度越低，全能性往往越明显。已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。植物细胞植物细胞 动物细胞；动物细胞；4.细胞具有全能性的原因：细胞具有全能性的原因：5.由种子形成大树能说明细胞的全能性么？由种子形成大树能说明细胞的全能性么？6.植物细胞体现全能性有条件限制么？植物细胞体现全能性有条件限制么？细胞内含有形成完整个体所需要的细胞内含有形成完整个体所需要的全套全套基因基因不能不能离体的细胞只有形成愈伤组织才能表现

4、出全离体的细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性。能性。7.为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完整的植株呢整的植株呢？ 细胞失去了全能性细胞失去了全能性细胞中的基因部分丢失细胞中的基因部分丢失 细胞中的基因进行选择性表达细胞中的基因进行选择性表达细胞中的基因变异不同细胞中的基因变异不同 怎样才能由一块组织怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整通过培养得到一株完整植株植株, , 应该如何操作应该如何操作? ?一、植物组织培养技术一、植物组织培养技术请根据书上实验过程，请根据书上实验过程，概括出植物组织概括出植物组织培养技术的流程简图。培养技术的流程简图。

5、1.1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2.2.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？，并且要求无菌操作？3 3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成、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？小植株吗？4 4、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？5 5、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图。程图。n外植体外植体 愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体/ /丛芽丛

6、芽植物植物体体重新分化出组织器官重新分化出组织器官的过程的过程脱分化脱分化遮光遮光再分化再分化光照光照（排列疏松而无规（排列疏松而无规则，高度液泡化的则，高度液泡化的呈无定形状态的薄呈无定形状态的薄壁细胞）壁细胞）(细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素)P42n1、植物组织培养的条件植物组织培养的条件n内因：离体细胞、组织或器官内因：离体细胞、组织或器官n外因：外因：1）适宜的外界环境条件，例如无）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等菌、适宜的温度、湿度、光照等n2）培养基）培养基（一定的营养物质，激素一定的营养物质，激素） 2.植物组织培养的培养基植物组织培养的培养基无机营

7、养成分：无机盐离子无机营养成分：无机盐离子有机营养成分：有机营养成分： 含含N N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%2%5%5%的的蔗糖溶液，蔗糖溶液，提供营养和提供营养和调节渗透压调节渗透压 琼脂：起支持作用琼脂：起支持作用 激素：激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素生长素，细胞分裂素和赤霉素PHPH值：值：5.05.06.06.0切取切取形成层形成层无菌无菌接种接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成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脱分化脱分化再分化再分化植物组织培养的概念：植物组织培养的概念：n在无菌和人工控制的条件下将离体的植在无菌和人工控制的条

8、件下将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予一定的培养条件，诱的培养基上，给予一定的培养条件，诱导产生愈伤组织和胚状体，最终形成完导产生愈伤组织和胚状体，最终形成完整的植株。整的植株。 能力训练：能力训练：下列不能作为植物组织培养的材料是：下列不能作为植物组织培养的材料是：A、秋海棠的叶、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎、马铃薯的块茎C、成熟的花粉、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞、木质部中的导管细胞D植物体细胞杂交应用研究植物体细胞杂交应用研究 杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤

9、组组织织再再分分化化1 1、过程、过程植物细胞融合植物细胞融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂种细胞细胞AB去壁去壁去壁去壁 人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合促进融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术去壁的常用方法：酶解法（去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方法：原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEG）产物：产物：杂种植株杂种植株变异原理：变异原理：

10、染色体变异染色体变异总结总结1、概念 将不同种的植物体细胞，在一定条件将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。成新的植物体的技术。2、成果和未解决的问题 成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种现自然界没有的新品种。未解决的问题：未能让杂种植物按照人们未解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良。的需要表现出亲代的优良。n08江苏高考：下列关于植物组织培养的江苏高考：下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是叙述中，错误的是 nA培养基中添加蔗糖的目的是提供营养培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压和调节渗透压nB培养基中的生长素和细胞分裂素影响培养基