高中生物-植物细胞工程教学课件设计

植物细胞工程复习课

高二生物选修三（人教版）主讲教师：工作单位：

专题2细胞工程2.1植物细胞工程【复习目标】1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术2.列举植物细胞工程的实际应用3.尝试进行植物组织培养【复习重点】1.植物组织培养的原理和过程2.植物体细胞杂交的原理【复习难点】植物组织培养的实验

复习提纲

植物细胞工程植物组织培养技术植物体细胞杂交技术植物细胞工程的实际应用细胞的全能性植物繁殖的新途径作物新品种的培育细胞产物工厂化生产

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。什么叫细胞工程？按操作对象分植物细胞工程动物细胞工程知识点一细胞的全能性：1、概念：已经分化的生物体细胞仍然具有发育成完整个体的潜能2、基础（具有全能性的原因）：生物体细胞都是由受精卵经有丝分裂形成的，都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所需的全部基因3、全能性的比较：（1）的全能性最高

植物细胞

动物细胞（3）（4）分化程度低的细胞

分化程度高的细胞受精卵生殖细胞体细胞（2）＞＞受精卵知识点二植物组织培养技术

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。植物组织培养技术(重点理解)1、概念：植物细胞的全能性2、原理：学案第1题：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

A脱分化再分化脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽等器官。已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程.

已经分化的细胞,经过激素诱导后，形成一种具有分生能力的薄壁组织细胞。愈伤组织：特点：具分裂、分化能力即具有全能性。无定形状态、高度液泡化、排列疏松、无规则、无叶绿体,不进行光合作用1取材消毒2灭菌7移栽脱分化再分化3取形成层4接种5培养（避光）6诱导出试管苗实验：胡萝卜的组织培养技术1.在组织培养实验中，为什么强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害物质，导致培养物迅速死亡。讨论离体的植物器官、组织或细胞

愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化

生长素细胞分裂素再分化2.植物组织培养过程胚状体讨论

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。3.植物组织培养的条件①无菌②离体（前提）③培养基（营养和激素）④环境条件有机营养成分无机营养成分植物激素（细胞分裂素和生长素）琼脂讨论4.决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？

植物激素的种类和比例生长素>细胞分裂素利于根的分化

生长素<细胞分裂素利于芽的分化

生长素=细胞分裂素促进愈伤组织形成促进根的分化促进芽的分化讨论5.诱导愈伤组织的过程中对光有什么要求？为什么？一般避光培养；在有光时，容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。（但再分化时需要光，光能使细胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用）6.植物组织培养不同阶段分别是什么代谢类型？愈伤组织之前是异养需氧型（蔗糖供能），愈伤组织之后是自养需氧型。讨论学案第9题：下列关于植物组织培养的表述，错误的是()A．外植体可以来自于植物的任何细胞B．培养应在无菌条件下进行C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同

A概念：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。优势：克服植物远缘杂交不亲和性原理：

知识点三植物体细胞杂交技术细胞膜的流动性和细胞全能性番茄细胞原生质体融合再生出细胞壁脱分化愈伤组织杂种植株再分化过程：马铃薯细胞人工诱导去壁植物组织培养植物细胞的融合杂种细胞去壁的常用方法：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）

利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合

学案第7题：

植物体细胞杂交的结果是（）A.产生杂种植株B．产生杂种细胞C．原生质体融合D．形成愈伤组织A

学案第12题：A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是 （）A．二倍体；基因型是DdYyRr B．三倍体；基因型是DdYyRr C．四倍体；基因型是DdYyRr D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr

C（一）植物繁殖的新途径（二）作物新品种的培育（三）细胞产物工厂化生产四植物细胞工程的实际应用：特点

保持优良品种的遗传特性高效快速实现种苗的大量繁殖2.作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。1.微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术3.人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。（一）植物繁殖的新途径

微型繁殖

脱毒苗:取无病毒的茎尖进行组织培养

作物脱毒(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.(4)应用：解决了某些植物结子困难、发芽率低、繁殖