植物细胞工程--一轮复习

第45课植物细胞工程·学业质量水平要求·1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体的植物器官、组织或细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。

2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。

3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。

植物细胞工程的基本技术1．细胞的全能性(1)概念细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。

(2)部分细胞在生物体内无法表现全能性的原因在生物的生长发育过程中，特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达。

2．植物组织培养技术(1)概念理解①培养对象：离体的植物器官、组织或细胞等。

②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。

③培养结果：形成完整的植株。

(2)原理：植物细胞具有全能性。

(3)操作流程(4)操作实例——菊花的组织培养(5)激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系①生长素与细胞分裂素的用量比例为1：诱导产生愈伤组织。

②生长素与细胞分裂素的用量比例大于1：有利于生根。

③生长素与细胞分裂素的用量比例小于1：有利于生芽。

3．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。

(2)操作流程①去壁：对应图中a 过程，即去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

②诱导融合：对应图中b 过程，即原生质体的融合。

{ 原理：细胞膜具有流动性诱导融合方法{物理法：包括电融合法、离心法等 化学法：包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca 2+—高pH 融合法等融合成功的标志：再生出细胞壁③培养：过程d 是植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性。

(3)意义：在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。

植物细胞工程及其应用(1)细胞工程的概念；(2)植物组织培养的原理和过程；(3)植物体细胞杂交技术的原理、过程和意义；(4)植物细胞工程的应用。

【考点一植物组织培养技术】1.细胞工程的概念：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,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。

根据操作对象的不同分为植物细胞工程和动物细胞工程。

2.植物细胞工程的理论基础：植物细胞具有全能性。

3.细胞的全能性(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。

(2)在生物的生长发育过程中,某些细胞并未表现出全能性的原因是在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。

（3）细胞具有全能性的根本原因是细胞中含有本物种生长发育的全套遗传信息。

（4）细胞全能性大小比较：分化程度低的＞高的；分化或分裂能力强的>弱的；受精卵＞生殖细胞＞体细胞；受精卵＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。

4.植物组织培养技术(1)概念:将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。

(2)原理:植物细胞的全能性。

(3)过程:离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织___ 幼根和芽→_完整植物体_。

5.实践：菊花的组织培养①脱分化：已分化的细胞经诱导，失去其特有的结构和功能。

②愈伤组织：排列疏松且无规则、高度液泡化、高度未分化、无定形状态的薄壁细胞团。

③生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键。

生长素/细胞分裂素，比值高——利于根分化；比值低——利于芽分化；比值适中——利于愈伤组织的形成。

④步骤（超净工作台的酒精灯火焰旁）：a.外植体消毒：幼嫩茎段（分裂分化程度低，增殖能力强）。

无菌水→70%酒精→无菌水→5%次氯酸钠→无菌水。

b.外植体切段：用无菌滤纸吸去表面水分，切成小段。

细胞工程一、植物细胞工程理论基础细胞全能性：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。

植物细胞具有全能性的原因:一般生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息，即都有发育成完整个体所必需的全部遗传信息。

①生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织和器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。

②植物细胞全能性表达的条件: 植物细胞一旦成为离体状态，在一定的营养条件和植物激素（细胞分裂素和生长素）的诱导下，细胞就能表现出全能性。

（一）、植物组织培养技术（无性繁殖）1、原理：植物细胞的全能性2、概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞、培养在培养基上，并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、过程：4、用途：（1）微型快速繁殖：保持优良性状（无性繁殖，有丝分裂），不受季节限制（室内生产），适合自动化管理，有利于进行工厂化生产（2）作物脱毒（植物分生区—无毒或者少毒，如茎尖），脱毒作物产量高，品质好；（3）人工种子（胚状体+人工薄膜）；（4）单倍体育种：花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理使染色体数目加倍→稳定遗传植物①后代往往都是纯合子，能稳定遗传；②明显缩短育种年限（5）突变体利用：植物组织培养过程中，细胞处于分生状态，易受影响产生突变，需筛选（6）细胞产物的工厂化生产——愈伤组织生产代谢产品（二）、植物体细胞杂交技术1、定义：不同种植物体细胞融合形成杂种细胞，并培育成新植物体（植物体细胞不能直接杂交）2、理论基础：细胞的全能性和细胞膜的流动性3、过程：融合①方法：物理法包括离心、振动、电激等。

化学法一般用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂融合，高Ca2+—高pH融合法。

②结果：三种（A—A、A—B、B—B），筛选出杂种细胞A—B去壁由于植物细胞壁由纤维素和果胶构成，故用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁4、培养杂种细胞：进行植物组织培养5、杂交终点：得到杂种植物6：杂种植物特征：含有两种植物的遗传物质，所以具备两种植物的遗传特征7、意义：打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和障碍8：遗传：如果两种植物都是可育的，则杂种植物也是可育（三）、植物组织培养与植物体细胞杂交的关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂。

第3课时植物细胞工程课标要求 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。

2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。

3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。

考点一植物组织培养技术1．细胞工程的概念原理和方法细胞生物学、分子生物学和发育生物学操作水平________、细胞或________水平目的获得特定的________________________或其产品分类植物细胞工程和动物细胞工程2.植物细胞的全能性定义细胞经分裂和分化后，仍然具有或的潜能原因生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的________大小比较(1)受精卵>生殖细胞>体细胞；(2)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞；(3)植物细胞>动物细胞体现利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，都可以繁殖出新的植株未表现及原因在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性――→原因在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会____________表现条件离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH3.植物组织培养技术(1)概念：将离体的________________________等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成________________的技术。

(2)理论基础：植物细胞的________。

(3)基本过程外植体(离体培养的)――→脱分化――→再分化芽、根―→完整植株①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的__________，转变成________的细胞，进而形成愈伤组织的过程。

②愈伤组织：脱分化产生的____________团块。

③再分化：愈伤组织重新分化成________等器官的过程。