高二生物植物细胞工程技术课件

高二生物植物细胞工程技术课件第一页，共五十页，2022年，8月28日细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物

学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平

上的操作，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。细胞工程植物细胞工程动物细胞工程第二页，共五十页，2022年，8月28日前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,

后者是分子水平上的生物技术。克隆多莉羊技术是________水平上的技术，培育抗虫棉是________水平上的技术。细胞分子第三页，共五十页，2022年，8月28日植物细胞工程的理论基础是：植物细胞工程

常用的技术是植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性第四页，共五十页，2022年，8月28日

植物细胞具有全能性。2、什么是细胞的全能性？概念：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。1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完

整植物体？第五页，共五十页，2022年，8月28日原因：生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能？第六页，共五十页，2022年，8月28日第七页，共五十页，2022年，8月28日4：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？A.细胞失去了全能性B.细胞中的基因部分丢失C.细胞中的基因进行选择性表达D.细胞中的基因变异不同

这是基因在特定的时间和空间条件下选择性

表达的结果.在个体发育的不同时期,生物体的

不同部位的细胞表达的基因是不相同的,合成的

蛋白质也不一样,从而形成了不同的组织和器官.第八页，共五十页，2022年，8月28日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，在一定的营养物质、激素和其他适宜外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。

在生物的个体发育中，由于基因在特定时

间和空间下选择性地表达而形成不同器官，因

此，要实现细胞的全能性，首先必须使生物体

的细胞处于离体状态。第九页，共五十页，2022年，8月28日差异：②植物细胞全能性动物细胞全能性受精卵生殖细胞体细胞＞＞①受精卵的全能性最高＞5、生物体所有细胞全能性都一致吗？第十页，共五十页，2022年，8月28日细胞的分化程度越高，细胞的全能性

越弱，细胞的分裂、分化能力越弱1、下列人体细胞中全能性最高的是()A.神经细胞

B.造血干细胞

C.胚胎干细胞

D.肌肉细胞C第十一页，共五十页，2022年，8月28日2、下列关于细胞全能性的说法不

正确的是（）DEA．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B．生物体内，细胞不能表现出全能性，是因为细胞中的基因选择性表达C．菊花花瓣或叶片的任何一个活细胞都具有全能性D．哺乳动物成熟的红细胞也有全能性E、用菊花的一个叶肉细胞培养出了菊花叶片体现了叶肉细胞的全能性第十二页，共五十页，2022年，8月28日第十三页，共五十页，2022年，8月28日

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。第十四页，共五十页，2022年，8月28日细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会

危害培养物的生长。2:在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并要求无菌操作？1:植物细胞表现出全能性的条件有哪些？阅读教材：

请根据书上实验过程，讨论下列问题，并概

括出植物组织培养技术的流程简图。胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。3: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？第十五页，共五十页，2022年，8月28日是一种由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生细胞(细胞排

列疏松、无规则)第十六页，共五十页，2022年，8月28日4:产生的愈伤组织细胞与叶细胞在染色体的数目上是否相同？5:染色体上所含的遗传物质与叶细胞是否相同？6:细胞的形态结构与叶细胞是否相同？相同相同不同在有光时，往往容易形成维管组织，而不

易形成愈伤组织。7:为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？第十七页，共五十页，2022年，8月28日细胞分裂素/生长素基本相等时：维持愈伤组织的生长细胞分裂素/生长素维持在高水平时：诱导芽的形成细胞分裂素/生长素的比例低时：诱导根的形成资料18:阅读Ms培养基配方，分析各成分的用途在实际操作中是否还应在其基础上添加其他物质？第十八页，共五十页，2022年，8月28日诱导根的形成使用顺序实验结果先使用生长素或使用细胞分裂素有利于细胞分裂但不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞分裂也分化同时使用分化频率加快资料2植物激素对脱分化和再分化起到决定性的作

用，培养基中植物激素的种类、浓度、比例和使用

顺序都会影响实验结果。第十九页，共五十页，2022年，8月28日几个关键词：外植体:脱分化:从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官已经分化的细胞，在一定的条件

下，重新恢复到原始未分化状态细胞分化:在发育过程中，具有全能性的细

胞（如受精卵细胞）逐步转变成形

态、结构、功能各异的组织细胞的

过程第二十页，共五十页，2022年，8月28日再分化:愈伤组织:胚状体:去分化的细胞，在一定的条件

下，又重新分化成各种特异性的

组织细胞的过程在人工培养基上由外植体长

出来的一团无序生长的薄壁细

胞（细胞排列疏松、无规则）具有生根发芽能力的胚状结构第二十一页，共五十页，2022年，8月28日离体的植物器官、组织或细胞(外植体)愈伤组织脱分化根、芽(试管苗)植物体再分化优势?繁殖速度快不受季节限制

工厂化生产幼苗无毒保持优良性状第二十二页，共五十页，2022年，8月28日第二十三页，共五十页，2022年，8月28日第二十四页，共五十页，2022年，8月28日第二十五页，共五十页，2022年，8月28日第二十六页，共五十页，2022年，8月28日第二十七页，共五十页，2022年，8月28日第二十八页，共五十页，2022年，8月28日第二十九页，共五十页，2022年，8月28日第三十页，共五十页，2022年，8月28日第三十一页，共五十页，2022年，8月28日第三十二页，共五十页，2022年，8月28日

在

条件下，将

，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

、丛芽，最终形成

。1、概念无菌和人工控制离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织完整的植株细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件（一定的温度、空气、无菌环境、适合的pH、适时光照等）2、条件：3、原理：细胞的全能性4、过程：第三十三页，共五十页，2022年，8月28日AA.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.未受精的卵发育成雄蜂1.下列属于组织培养的是:()第三十四页，共五十页，2022年，8月28日CA.消毒灭菌B.适宜的温度C.充足的光照D.适宜的养料和激素2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形

成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不

需要的（）第三十五页，共五十页，2022年，8月28日CA.具有完整细胞核的细胞B.离体状态C.导入外源基因D.一定的营养物质和激素3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（）第三十六页，共五十页，2022年，8月28日

A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高

B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达

C.卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高

D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性4.有关全能性的表述中，不正确的是()C第三十七页，共五十页，2022年，8月28日无机营养成分：C、H、O等大量元素及部分微量元素。有机营养成分：含N物质包括维生素和氨基酸；碳源：2%—5%的蔗糖。琼脂起支持作用。相关激素：生长素，

细胞分裂素和赤霉素等。pH值调

整如5.0－6.0。资料一:植物组织培养培养基基本成分第三十八页，共五十页，2022年，8月28日在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。使用顺序影响实验结果：先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化；同时使用分化频率提高。激素用量的比例影响实验结果：生长素用量比细胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。资料二:第三十九页，共五十页，2022年，8月28日思考：

利用以上资料概括脱分化和再分化需要什么外界条件？愈伤组织的形成需要有外界刺激因素和激素诱导，需要加入适当营养物质和植物生长调节剂，如无机盐、糖类、植物激素等。并用适当比例的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织。第四十页，共五十页，2022年，8月28日培养过程中，在培养基上需加入蔗糖，培养时需要光照，那么，培养的植物到底是自养型还是异养型？光的作用是什么？对于上述疑问，某研究性学习小组进行了下列实验：一组在培养基中加30%的蔗糖，另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两个小组，分别在光下和暗中培养。1个月后，观察植物体生长、分化情况，结果为下表：第四十一页，共五十页，2022年，8月28日培养条件

加蔗糖不加蔗糖光正常生长，分化不生长，死亡暗只生长，不分化不生长，死亡蔗糖为生长、分化的必需成分(提供能量)，光促进细胞分化。第四十二页，共五十页，2022年，8月28日

将不同种植物的体细胞，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。（不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的）三、植物体细胞杂交第四十三页，共五十页，2022年，8月28日

1972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——“马铃薯番茄”。

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。第四十四页，共五十页，2022年，8月28日（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（3）为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？（4）融合的过程是怎样的？融合完成的标志是什么？（5）杂种细胞遗传物质有什么特点？融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞？（6）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做如何处理？第四十五页，共五十页，2022年，8月28日植物细胞A植物细胞B去掉细胞壁去掉细胞壁原生质体A原生质体B原生质体融合杂合的原生质体再生出细胞壁杂种细胞细胞分裂分化发育愈伤组织杂种植株植物体细胞杂交过程植物组织培养植物细胞融合第四十六页，共五十页，2022年，8月28日原生质体制备（酶解法去细胞壁）原生质体融合（人工诱导）

杂种细胞的筛选和培养（形成愈伤组织）杂种植株的再生与鉴定物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇等试剂纤维素酶、果胶酶等第四十七页，共五十页，2022年，8月2