植物細胞工程的基本技術 高二下學期生物人教版選擇性必修3

細胞工程指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。應用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學和分子生物學細胞水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品(定向改造）細胞工程植物細胞工程動物細胞工程細胞工程植物細胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交動物細胞工程2021人教版（新教材）必修二遺傳和進化第二章細胞工程第1節(jié)植物細胞工程（第一課時）本節(jié)聚焦植物細胞工程的理論基礎是什么？什么是植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術？植物細胞的基本技術植物細胞工程原理：細胞的全能性如何把某種植物的一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整植株?植物組織培養(yǎng)1、定義：

具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成

的潛能。2、原理：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套

，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部

.從理論上講，生物體的每一個活細胞都應該具有全能性。

回憶：細胞的全能性遺傳物質基因完整生物體

受精卵生殖細胞體細胞3、全能性大?。?/p>

植物細胞胚胎干細胞＞＞＞＞動物細胞4、為什么生物體內細胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官？基因在特定的時間和空間條件下表達的結果5、植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件：離體一定的營養(yǎng)物質、植物激素適宜的溫度、pH、無菌等外界條件

選擇性回憶：細胞的全能性一、植物組織培養(yǎng)技術概念1958年，美國科學家斯圖爾德（F.C.Steward）將胡蘿卜韌皮部的一些細胞進行培養(yǎng)獲得了完整的胡蘿卜新植株。一、植物組織培養(yǎng)技術過程脫分化再分化讓已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程。

愈傷組織愈傷組織：離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間以后，通過脫分化，形成一種排列疏松無規(guī)則、高度液泡化、無定形態(tài)的薄壁細胞組成的組織。比較脫分化再分化這兩個過程

脫分化

再分化

是否有光

結果無有形成愈傷組織形成根、芽1、植物組織培養(yǎng)的大致過程包括哪幾個階段？是否遵循孟德爾定律？2、決定植物脫分化、再分化的關鍵因素是什么？3、在組織培養(yǎng)實驗中，為什么要強調所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？閱讀教材35頁探究實踐第一自然段，回答以下問題2、決定植物脫分化、再分化的關鍵因素是什么？植物激素比值高時比值低時生長素/細胞分裂素的比值作用效果促進再分化和芽原基的形成促進脫分化和根原基的形成生長素/細胞分裂素1、植物組織培養(yǎng)的大致過程包括哪幾個階段？是否遵循孟德爾定律？閱讀教材35頁探究實踐第一自然段，回答以下問題3.在組織培養(yǎng)實驗中，為什么要強調所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？

防止雜菌污染，因為雜菌生長快，會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)。雜菌生長過程中會產生有害的物質，導致培養(yǎng)物迅速死亡。閱讀教材35頁探究實踐第一自然段，回答以下問題

的植物器官、組織或細胞

組織植物體A、

分化B、

分化植物激素：1、A過程進行

分裂,不分化。2、B過程進行

分裂同時也進行分化3、A

光照，遮光。而B

光照，葉綠素的合成需光照（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞）愈傷脫再細胞分裂素、生長素有絲有絲不需需外植體離體胚狀體總結因為不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的。于是，這些科學家試圖用這兩種植物的體細胞進行雜交，來實現(xiàn)這一美妙的設想。這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實現(xiàn)嗎？為什么？1.概念將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術2、這個過程中涉及的原理是？細胞膜的流動性植物細胞的全能性二：植物體細胞雜交1、你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？2、有沒有一種溫和的去壁方法呢？酶解法去細胞壁纖維素酶、果膠酶去壁二：植物體細胞雜交3、把原生質體放在一起能自然融合嗎？誘導原生質體融合的方法：①物理法：

。

②化學法：用

誘導。離心、振動、電激聚乙二醇(PEG)4、為什么兩個原生質體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關？一定的流動性二：植物體細胞雜交體細胞融合成功后培養(yǎng)基中共有5種細胞類型(A、B、AA、BB、AB)，其中融合細胞類型有3種(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是AB，因此要對融合細胞進行篩選。5.細胞融合后，共有幾種細胞類型？融合細胞有幾種，符合要求的是哪種？A雜種細胞形成的標志是雜種細胞再生出細胞壁。6.雜種細胞形成的標志是？在此過程中哪種細胞器活躍？在此過程中活躍的細胞器是線粒體和高爾基體二：植物體細胞雜交B5．如何將雜種細胞培育成雜種植株?6.植物體細胞雜交的意義？克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙。生長期短，耐熱性強和易于貯藏是否遵循孟德爾定律？無性生殖，不遵循二：植物體細胞雜交植物體細胞雜交過程植物細胞A（番茄）植物細胞B（馬鈴薯）原生質體A原生質體B去壁方法？產物促融方法？遺傳物質?1.去除細胞壁2.原生質體融合雜種植株(番茄馬鈴薯)愈傷組織雜種細胞纖維素酶、果膠酶物理方法和化學藥劑:聚乙二醇雜種細胞再生出細胞壁植物組織培養(yǎng)植物細胞融合總結兩兩融合類型有？原生質體融合成功的標志?脫分化再分化主要原因：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達，雜交植株不能地上長番茄、地下結馬鈴薯就是很自然的了。為什么“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結馬鈴薯？回歸教材植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理步驟繁殖方式意義

性繁殖植物細胞的全能性①脫分化②再分