人教版教学课件2.1.1 植物细胞工程—组织培养技术

课前篇自主预习
一
二
三
四
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
细胞的全能性
问题导引
细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?
资料 科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝
卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如
图)。
(1)这一科学实验证明了植物细胞具有
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下图是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是( )
A.过程①需要将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 B.过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据是细胞膜 具有选择透过性 C.将杂种细胞培育成新植物体的过程中需要根据生长发育进程更 换培养基 D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不 可育
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通过植物体细胞杂交可以获得“烟草—菠菜”——一种新型的烟 草品种。下图为培育杂种植株过程的示意图,下列操作不正确的是 ()
A.在融合之前除去两种细胞的细胞壁 B.原生质体先进行脱分化处理再融合 C.原生质体融合后筛选出杂种细胞继续培养 D.应先诱导杂种细胞形成愈伤组织再诱导分化
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类型二 植物体细胞杂交 例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯 的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过 程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植 株。据图回答下列问题。

科学家尝试将番茄和马铃薯进行杂交， 希望培育出地上结番茄，地下长马铃 薯的“超级作物”。但是，两种生物 之间存在着天然的生殖隔离，用传统 的有性杂交的方法很难得到杂种后代。
概念：植物体细胞杂交，是指将不同来源的植 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。
植物体细胞杂交的过程 1. 制备原生质体 用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。
希普：首例胚胎移植成功 1890年
1907年 哈里森:首创动物组织体外培养法
巩固练习
1.下列关于细胞工程概念的叙述，错误的是（ C ）
A.细胞工程主要包括植物细胞工程和动物细胞工程 B.细胞工程是一门综合性的生物工程 C.细胞工程就是在细胞水平上进行的 D.细胞工程应用了多学科的原理和方法
课程导入
化学法：聚乙二醇（PEG）pH8.0～pH8.2（用10%NaHCO3调整），分子量
融合法
小的PEG，融合效应差，又有毒性，分子量过大，
则粘性太大，不易操作。
其优点是融合成本低，勿需特殊设备；融合子产生
的异核率较高；融合过程不受物种限制。其缺点是
融合过程繁琐，PEG可能对细胞有毒害。
植物体细胞杂交的过程 2. 原生质体间的融合 化学法：高Ca2+—高pH融合法
植物体细胞杂交的过程 2. 原生质体间的融合 物理法：离心法
物理方法之一，使用离心机等机器实现细胞之间 的融合。
聚乙二醇（PEG）化学式为：HO(CH2CH2O)nH ，
植物体细胞杂交的过程 分子量大于200小于6000者均可用作细胞融合剂。
2. 原生质体间的融合
PEG经高压灭菌后，与温热的Engle氏液混合。一 般选用分子量为4,000，常用浓度为50%，

问题 导学
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一、植物组织培养技术
活动与探究 1.什么是植物细胞的分化、脱分化、再分化? 提示:(1)细胞的分化:在特定时间和空间下基因有选择性表达的过 程,细胞分化后在形态和功能上出现稳定性的差异。 (2)脱分化:离体细胞失去特有的细胞结构和功能,转变成未分化细 胞的过程。 (3)再分化:由愈伤组织分化形成芽和根的过程。 再分化的关键是调 整生长素和细胞分裂素的比例。
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问题 导学
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3.植物组织培养时,恢复植物细胞全能性的条件有哪些? 提示:(1)脱离母体:脱离母体用于植物组织培养的植物器官、组织 或细胞又称为外植体。 (2)营养物质。 ①无机营养物:主要由大量元素和微量元素两部分组成。 ②蔗糖:给植物组织提供碳源和能源,维持培养基的渗透压。 ③维生素:有利于外植体的发育。 ④各种氨基酸等。 ⑤植物激素:主要是生长素和细胞分裂素。 (3)无菌条件。 培养基需用高压蒸汽灭菌;外植体在接种前要消毒;接种时需在无 菌室中或超净工作台上进行。 (4)环境因素:适宜温度、光照等外界条件。
问题 导学
提示:
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4.植物组织培养技术的流程是怎样的?
外植体消毒 到分化培养基上
接种到诱导培养基上
愈伤组织
接种
再分化

突 变 体
化学物理因素 诱导筛选
利
用 培养、提取
代谢产物
胚状体 ↓
试管苗 保持优良性状 快速 ↓ 快速大量繁殖 繁殖
植株
4.细胞产物的工厂化生产， 一般培育到什么阶段？用何 种培养基？
二 微生物的选择培养和计数1.实验室中目的菌的筛选的原理？2.何为选择培养基？ 3.稀释涂布平板法统计细胞数量的原理是什么？怎么计算每毫升原液中有多少细胞？ 4.稀释涂布平板法统计的菌落往往比活菌的实际数目要多/少？为何？5.显微镜直接计数呢？ 6.将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？ 7.在分离土壤中分解尿素的细菌的实验中，为什么还要配制牛肉膏蛋白胨培养基？ 8.每一稀释倍数的菌液都至少要涂布多少个平板，为什么要这样做？ 9.分解尿素的细菌用什么来鉴定？看到的结果是什么样的？记完读课本31-38 第1节 植物细胞工程 一 植物细胞工程的基本技术 1.什么叫细胞工程？2.什么叫细胞全能性？3.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性？ 4.什么叫植物组织培养？植物组织培养的原理？5.复述离体细胞培养成植株的过程 6.什么叫外植体？7.什么叫脱分化？8.什么叫再分化？9.什么叫愈伤组织？ 10.植物细胞表现出全能性的条件？11.植物组织培养的操作过程？ 12.在植物组织培养过程中，光照、植物激素有什么要求？13.怎么获得原生质体？ 14.诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些？P37细胞融合完成的标志？ 15.什么叫植物体细胞杂交？复述植物体细胞杂交的整个过程。 16.植物体细胞杂交的原理有哪些？17.植物体细胞杂交有什么意义？
3.二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有多少个 染色体组，是几倍体？提示 有四个染色体组；是四倍体。