高中生物 植物细胞工程的基本技术 课件

1、第1课时 植物细胞工程的基本技术第二章 细胞工程生物学 选择性必修三 生物技术与工程从社会中来 从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。但是自然条件下繁殖周期长、繁殖率低。如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？植物组织培养技术咏怀程樊兰为王者香，芬馥清风里。从来岩穴姿，不竞繁华美。一、植物组织培养技术1.植物组织培养：指离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其分化为完整植株的技术。2.原理：细胞的全能性植物细胞的全能性细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。原因：生物体的每一

2、个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。体现全能性的实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株受精卵发育成个体（动植物）蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰生物体内细胞都能表现全能性吗？不能，原因：基因在特定时间、空间条件下选择性表达如：芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶植物细胞的全能性探究-实践外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽过程：一、植物组织培养技术菊花的组织培养移栽成活离体的植物器官、组织或细胞细胞排列不规则，高度液泡化，呈不定型状态类似于胚的结构（1）制备外植体消毒：切割：（无菌操作）酒精30S无菌水2-3次次氯酸钠溶液30min材料：幼嫩的菊花茎段2-3

3、次无菌水洗消毒与无菌水冲洗切割与接种一、植物组织培养技术菊花的组织培养防止微生物生长。一方面与培养物竞争营养；另一方面产生有害物质危害培养物。外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽（2）外植体接种到诱导愈伤组织培养基 避光脱分化形成愈伤组织愈伤组织有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。一、植物组织培养技术外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽愈伤组织细胞幼 苗愈伤组织再分化菊花的组织培养过程中植物激素的作用一、植物组织培养技术生长素和细胞分裂素比例适中细胞分裂素多生长素少细胞分裂素少生长素多（光照培养）先诱导生芽 再诱导生根（两种培养基不

4、同）取决于植物激素的种类和比例主要是生长素与细胞分裂素细胞分裂素促进芽的分化生长素促进根的分化外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽幼 苗试管苗一、植物组织培养技术完整植株移栽外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽（1）组织离体状态（2）适宜的培养条件（3）植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）诱导和调节植物组织培养成功的条件一、植物组织培养技术种类齐全、比例适合的营养物质适宜的外界条件（温度、pH、光照等）无菌环境二、植物体细胞杂交技术欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的“超级作物”。你有什么好妙招？利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？不能。因为不同种

5、生物之间存在着生殖隔离将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 1、概念： 二、植物体细胞杂交技术植物细胞融合植物组织培养1）原生质体制备：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，得到原生质体。 2、步骤说明:二、植物体细胞杂交技术原生质体细胞壁细胞膜细胞质液泡细胞核原生质层原生质体：指的是脱去细胞壁的细胞。动物细胞也可看做是原生质体。原生质层：成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。利用酶的专一性原生质层不包含细胞液和细胞核2）理化法促融：物理法：电融合法、离心法化学法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+ 高PH融合法等 2、步骤说明:

6、二、植物体细胞杂交技术A细胞B细胞B原生质体A原生质体融合原生质体融合去壁去壁体现了细胞膜的流动性若只考虑两两融合，融合后，培养基中有几种类型的细胞？A、B、AA、BB、AB。需要进一步筛选AB3）融合的原生质体再生出细胞壁成为杂种细胞。打破生殖隔离，实现远源杂交育种，培育植物新品种。 2、步骤说明: 3、意义:二、植物体细胞杂交技术细胞融合完成的标志4）植物组织培养愈伤组织杂种植株杂种植株脱分化再分化移栽融合后杂种细胞生物基因的表达不是孤立的，而是相互影响，相互调控的。 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得细

7、胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。细胞工程植物细胞工程动物细胞工程原理操作水平目的植物组织培养植物体细胞杂交操作对象课堂小结植物体细胞杂交 植物组织培养 原生质体制备植物细胞融合原生质体融合原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性植物组织培养技术原理：植物细胞的全能性外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽植物细胞工程1. 下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )A. 植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例B. 用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体失去了全能性C. 同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同2. 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，相关叙述正确的是（ ）A. 和阶段会发生减数分裂B. 阶段和阶段所用的培养基相同C. 阶段有细胞增殖但无细胞分化D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体植株作业3、如图是“白菜甘蓝”的培育过程示意图，据图回答以下问题：(1)为了得到原生质体需先用