人教版高中生物选修三课件：2.1.1植物细胞工程的基本技术共95张PPT

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。
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白菜
甘蓝
白菜－甘蓝
“白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有 生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。
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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。
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概念
细 胞 工 程
分类
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
研究的水平
细胞整体水平 或细胞器水平
研究的目的
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
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。
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(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？
这个幻想可能实现吗？
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二、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？
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。
理想图
于是，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。 28

条件 ①离体；②提供营 养物质(有机物、 无机物)；③提供 激素(生长素、细 胞分裂素等)；④ 提供其他适宜条件 (温度、无菌等)
离体器官、组 脱分 织、细胞成为 化 愈伤组织 愈伤组织成为 再分 幼苗或胚状体 化 结构
3．植物激素在植物组织培养中的作用
生长素/细胞分裂素的比值 比值高时 比值低时 比值适中
3．植物细胞表现全能性的条件
材料
培养基
离体的细胞、组织或器官
种类齐全、比例合适的营养物质及一 定的植物激素 ①无菌操作；②光照：愈伤组织的形
外界条件 成和生长需要避光培养，分化培养需 见光
[特别提醒] (1)全能性一定由一个细胞 (或细胞核 )发育成完整 个体中体现出来，反之，不能称为全能性。如选择干 细胞培育成某一器官，其过程不属于细胞的全能性。 (2)全能性的原理是细胞具有发育成完整个体所必 需的“全套”基因而不是“全部”基因，因此含一个 染色体组的配子中也有全套基因，同样具有全能性。
[跟随名师· 解疑难]
1．植物组织培养的过程 一定的营养、激素 离体的植物器官、组织、细胞 ―――――――→ 愈伤组 脱分化 不同激素成分的培养基 织 ―――――――――→ 胚状体或丛芽→试管苗。 再分化
2．植物组织培养中脱分化与再分化过程的比较
项目
过程
形成体特点 排列疏松、高 度液泡化的薄 壁细胞团 有根、芽或有 生根发芽的能 力
[特别提醒]
作用效果 促进根分化、抑制芽形成 促进芽分化、抑制根形成 促进愈伤组织形成
外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源及
生理状况的不同而不同。一般来说，植物的花和幼嫩的组织脱分 化相对比较容易，而植物的茎、叶和成熟的组织较难。
植物体细胞杂交
[自读教材· 夯基础]

保持优良性状
繁殖速度快、大规模生产 克服不同种生物远源杂交
提高经济效益
的障碍
杂交技术应用了组织培养
小结
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
能力训练：
1、下列不能作为植物组织培养的材料是：
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
分
杂 种 植 株
化
化
去壁 纤维素酶
离心、
振动、 电刺激、
筛 选
激素
激素
果胶酶
聚乙二
醇
3、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。
4、原理：
细胞膜的流动性 植物细胞的全能性
5.融合成功的标志：杂种细胞再生出细_胞__壁___。 6.意义：克服不同种生物__远__缘__杂__交____的不 亲和性。
A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后，给予适宜的营养 和外界条件
D. 将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
4、植物体细胞融合完成的标志是
A．产生新的细胞壁
B．细胞膜发生融合
A
C．细胞质发生融合
D．细胞核发生融合
5、用不同种植物的两个体细胞融合成一
个杂种细胞的过程。该过程是指
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。
想一想： 植物细胞表现出全能性的必要条件是 什么？
2、植物细胞表现出全能性的必要条件： 离体、一定的营养物质、激 素和其他外界条件

2. 过程 植物细胞融合+植物组织培养
植物细胞融合 植物体细胞杂交
植物组织培养
（1）原生质体的获得
用纤维素酶和果胶酶 去除细胞壁（酶解法）
①
（2）原生质体的融合 ① 原理：细胞膜的流动性 ② 方法： 物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇（PEG）诱导
思考：融合后，培养基中有几种类型的 细胞？ A、B、AA、BB、AB
5. 植物组织培养的优点 保持优良性状，繁殖快，可大规模生产
三、植物体细胞杂交技术
如何生产该植物？ 地上长番茄，地下长马铃薯 1. 定 义 植物体细胞杂交（plantsomatice hybridization） 就是将不同种的植物体 细胞，在一定 条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞 培育成新植物体的技术。
课堂练习
1、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（D ） A.愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B.愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C.愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D.愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果
2、有关全能性的表述中，不正确的是（ C ） 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
③愈伤组织：排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形 状态 的薄壁细胞团。
④再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重 新 分化出根或芽等器官的过程。
⑤胚状体：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，因而统称为体细胞 胚或胚 状体。
（2）胡萝卜的组织培养过程