人教版选修三 21植物细胞工程课件分析

专题2课题1植物细胞工程细胞工程

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内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。细胞工程应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平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概念分类植物细胞工程动物细胞工程理论基础植物细胞的全能性主要技术植物组织培养植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术核移植技术植物细胞工程技术动物细胞工程技术基础异种植物细胞杂种细胞杂种植物异种动物细胞动物细胞群重组细胞体细胞细胞核早期胚胎受精卵去核卵细胞克隆动物试管婴儿动物细胞融合植物体细胞杂交植物组织培养动物细胞培养核移植体外受精胚胎移植动物细胞培养所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段

植物组织培养

植物体细胞杂交植物细胞的全能性

（一）细胞的全能性1、定义：

是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。2、原因：生物体的每一个细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

3、大小差异：

（1）受精卵的全能性最高

（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。植物细胞的全能性即：受精卵生殖细胞体细胞＞＞4、生物体内细胞不表现全能性的原因：基因的选择性表达下列有关细胞全能性的含义，正确的是：A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能

B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能

D、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程C植物组织培养关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件（无菌环境、适宜的温度和PH、光照的控制等）必要条件：植物组织培养外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官1）外植体消毒（根尖、茎、芽、嫩叶、种子、花粉等）2）用无菌的器械将外植体置于培养皿中3）切取所需的外植体4）将外植体接种于培养容器的培养基上整个试验在超净工作台上进行，保持无菌！外植体经过一段时间在培养基上生长后，会形成愈伤组织愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种由高度液泡化的，无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松而无规则的组织。愈伤组织的细胞分裂速度快、结构疏松、颜色浅而透明。植物细胞的脱分化：由高度

的植物

器官、组织或细胞产生

的过程，又称去分化。植物细胞的再分化：脱分化产生的

在培养过程中重新分化成

等器官的过程。分化愈伤组织愈伤组织根和芽植物组织培养的培养基(选修一33页)定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质无机营养成分：N，P，K等大量元素及部分微量元素有机营养成分①含N物质：包括维生素和氨基酸等②碳源：2%—5%的蔗糖 ③琼脂：作为凝固剂④相关激素：生长素和细胞分裂素

PH值：5.0－6.0试管苗大规模培养过程离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织根、芽（胚状体或丛芽）试管苗脱分化植物激素：细胞分裂素、生长素再分化小结：植物组织培养植物组织培养条件：

含有全部营养成分的培养基、空气、无菌环境、适宜的温度和PH、适时光照等。有光有光避光培养植株移栽丛芽：是指一些丛生状的芽，没有根，丛芽还需要诱导生根才能发育成完整植株。胚状体：在离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎发育过程所形成的胚状类似物，此现象无论在体细胞培养还是在生殖细胞培养中均可以看到，因而统称为体细胞胚或胚状体。即在离体植物细胞、组织或器官培养过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发生和发育过程，形成与合子胚相类似的结构。简单地说：胚状体是指愈伤组再分化形成的类似胚的结构，它有根和芽，胚状体经过生长发育就可以发育成完整植株。1、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，发育成完整的植株的是（）A、细胞分裂素B、生长素C、一定的营养物质D、以上三者均是2、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属于细胞工程（）A、有性杂交B、体细胞杂交C、组织培养D、细胞核移植3、在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A、卵细胞B、植物花粉C、体细胞D、受精卵DAD4、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（）A、细胞丧失了全能性B、基因的表达有选择性C、不同的细胞内基因不完全相同D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化5、用植物组织培养技术，可以培育或生产出

A、作物新品种B、无病毒植物

C、人工种子D、A、B、C均是BD1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。背景资料1978年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种——“Potamato”。

目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。（三）植物体细胞杂交1、定义：

将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。2、优势：（与有性杂交方法比较）

克服不同生物远缘杂交的障碍，打破了不同种生物间的生殖隔离，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。3、原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性去壁去壁纤维素酶果胶酶原生质体植物细胞原生质体融合离心、振动、电刺激、★聚乙二醇再生细胞壁杂种细胞去分化愈伤组织杂种植株激素筛选等量激素再分化植物体细胞杂交过程示意图在诱导融合的过程中并不是所有的细胞都会发生融合，而细胞融合又是随机发生的。因此，诱导融合完成后，在容器内有种细胞。5（A细胞、B细胞、AA融合细胞、BB融合细胞、AB融合细胞）植物A细胞植物B细胞去壁原生质体A原生质体B原生质体融合融合体再生壁杂种细胞细胞分裂愈伤组织杂种植株去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）

原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇（PEG）植物体细胞杂交过程示意图制备原生质体：酶解法去掉细胞壁

诱导融合

新的原生质体再生出细胞壁

杂种细胞

组织培养

杂种植株意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育出自然界没有的新品种植物体细胞杂交方法及意义1、植物体细胞杂交尚未解决的问题是（）A、去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B、让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状C、将杂种细胞培育成植株D、尚未培育出属间杂种植物2、不能人工诱导原生质体融合的方法是（）A、振动B、电剌激C、PEG试剂D、重压3、下列不能作为植物组织培养的材料是()A、秋海棠的叶B、马铃薯的块茎C、成熟的花粉D、木质部中的导管细胞BDD4、下列属于组织培养的是（）A.花粉培养成单倍体植株B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区D.未受精的卵发育成植株A5、植物细胞融合完成的标志的是（）A、产生新的细胞壁B、细胞膜发生融合C、细胞质发生融合D、细胞核发生融合A6、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？避免杂菌在培养基上面迅速生长而危害培养物的生长。植物体细胞杂交成功的标志是：杂种植株的形成。7、若用“①②③④”表示植物组织培养的过程。请回答：

（1）①表示

，被培养成为④的根本原因是（2）②表示

，其细胞特点是

。脱分化再分化离体的植物器官、组织或细胞植物细胞具有全能性具有分生能力的薄壁细胞愈伤组织植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖

(1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术.(2)特点:

保持优良品种的遗传特性;

高效快速地实现种苗的大量繁殖.2.作物脱毒

★

(1)材料:无病毒的茎尖

★(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得3.神奇的人工种子

(1)特点:后代无性状分离，不受气候,季节和地域限制。

(2)技术:植物组织培养.(3)结构:人工薄膜+胚状体或不定芽或顶芽或腋芽.二、作物新品种的培育1.单倍体育种

(1)方法:先