高中生物选修三植物细胞工程PPT

细胞生物学和 分子生物学
细胞水平或细 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
细胞工程与基因工程相比：
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。
2.1 植物细胞工程
植物细胞工程技术常用的技术手段：
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞工程理论基础：
植物细胞的全能性 植物细胞全能性和细胞膜的流动性
结果
3、原理： 细胞膜的流动性和细胞全能性
4、优势：（与有性杂交方法比较）
高压灭菌锅对培养 基、试管、解剖刀 等材料用具灭菌操 作
医用酒精对外植体 消毒处理
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切 取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形 成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分 （如茎、叶、花），是否也能培养成小植株， 你能用实验的方法进行验证吗？
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花） 也能培养再生形成小植株，只是诱导 愈伤组织比较困难。
专题2 细胞工程
一、概念
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。
按操作 对象分
植物细胞工程 动物细胞工程
原理和方法
概念 研究的水平
研究的目的
细
胞
工
植物细胞工程
程
分类
动物细胞工程
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。
2、原理：植物细胞具有全能性
适宜的温度、PH值、 养料、激素、充足氧气
3、过程：
制备 外植体
无菌接种
脱分化 遮光
愈伤组织
移栽 正常植株
试管苗 （胚状体）
3、全能性的大小： 分化程度越低全能性越高 （1）受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞 （2） 植物细胞＞动物细胞
4、体现条件： （1）离体状态 （2）营养物质、激素等适宜的培养条件
植
5
物
组
再分化
织
培 养
(愈伤组织) 4
3
6
1 脱分化
2
三植物组织培养技术(重点 理解 )
1、概念：
条件
也叫：外植体 如：茎尖、根尖
什么特性有关？ • 4．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
1、过程： 植物细胞的融合
马
铃 薯 细 胞
酶解法（纤维素酶
、果胶酶等） 原
去壁
生 质
体
融
合
植物组织培养
壁再 生 出 细 胞
标志：成功融合
脱 分
再 分
化
化
番 茄 细
原
物理法人工：诱离导心、振动杂种
、电刺激等
细
生 质
依据学过的知识和实验过程思考回答：
1、离体的器官、组织或细胞，如果不进行 脱分化处理能否培养成完整的植物体？
不能，因为细胞已经分化，失去了分裂能力 。不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织
2、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：细胞分裂素的比例
大于1----促进根形成 小于1-----促进芽的形成 等于1-----愈伤组织不分化
实质是恢复细胞全能性的过程。 结果是形成愈伤组织。
植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在 培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程。
合作学习
(1)在组织培养实验中，为什么要强调 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 程中会产生有害的物质，导致培养物 迅速死亡。
3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避 光培养？
在有光时，往往容易形成维管组织，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）
小结：植物组织培养的过程
特点？
（离体的,
外植体 已分化组织 或细胞） 脱分化 条件？
愈伤组织 （未分化）
①适宜温度、遮光、 pH和无菌环境。
2.1植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
思考探究：
1、为什么植物的一个花瓣就可以培 育出完整的植株呢？ 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？
二植物细胞工程的基本技术
（一）细胞的全能性
1、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的潜能。
2、原因：细胞内含有发育成完整个体的全部基因
一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
2、优势：
（与有性杂交
克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展 了可用于杂交的亲本组合范围。。
方法比较）
请思考：
• 1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇 到的第一个障碍是什么？
• 2．有没有一种温和的去壁方法呢？ • 3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的
化学法：聚乙二醇（P胞EG）
愈 伤 组 织
杂 种 植 株
胞
体
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
筛
去壁
选
四、植物体细胞杂交技术（重点 理解） ：
2、概念：
主要：原生质体融合
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。
光照 再分化
应该掌握的几个概念：
1愈伤组织：一种高度液泡 化、无定形状态的薄壁细 胞组成的排列疏松无规则 的组织。 具分裂、分化能力，既具 全能性。无叶绿体,不进行 光合作用
植物细胞的脱分化：让已经分化的细胞，经过 诱导失去其特有的结构和功能而转变成未分化 细胞的过程，又称去分化。
脱分化的实质和结果分别是什么？
பைடு நூலகம்、植物体细胞杂交技术：
这幅番茄—马铃薯图利用传统 有性杂交方法能实现吗？为什 么？
“Potamato”
因为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。
于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
植物体细胞杂交
1、定义：将两个来自不同植物的体细胞融合成
②无机物、有机物 和植物激素（生长 素，细胞分裂素等）
无定形状态 薄壁细胞 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光 合作用
再分化
根、芽 （分化）
植物体
植物组织培养的概念：
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。