2.1.1植物细胞工程的基本技术基础知识2021-2022学年高二下学期生物人教版选修3

2.1.1植物细胞工程的基本技术 1、 细胞工程的概念 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。根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程。 2、 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体的潜能的特性。 2.全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 3.在个体生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性的原因是在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物的不同组织和器官，即基因的选择性表达的结果 三、植物的组织培养技术 1.原理：植物细胞的全能性 2.过程： 3.相关概念 （1）脱分化：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。 （2）愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的具有分生能力的薄壁细胞团。 3、影响植物组织培养的因素： （1）取材：外植体的遗传特征，取材位置都会影响愈伤组织的再分化。 （2）离体状态 （3）无菌环境：实验用具要灭菌，操作过程要在无菌条件下进行，外植体要消毒。 （4）培养基中必须有植物生长发育所需的全部营养物质 （5）严格控制光照： ①脱分化不需要光照，原因是有光时，往往容易形成维管组织，而不利于形成愈伤组织； ②愈伤组织分化出芽和叶时需要光照，原因是有利于叶绿素的合成。 （6） 植物激素的使用：主要是生长素和细胞分裂素 ①生长素含量高于细胞分裂素时，有利于脱分化和根原基的形成 ②生长素含量低于细胞分裂素时，有利于再分化和芽原基的形成 3、 植物体细胞杂交技术 上图为利用马铃薯细胞和番茄细胞进行植物体细胞杂交技术的过程，据图回答问题： 1、①表示用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁的过程，a、b表示原生质体 2、②表示诱导a、b融合的过程，方法有：物理法包括离心、振动、电激等、化学方法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂，体现了细胞膜的流动性 3、若只考虑两两细胞融合，则c的细胞类型有（用字母a、b表示）：a、b、aa、bb、ab 4、③表示再生出细胞壁的过程，该过程涉及的细胞器主要是高尔基体 5、d细胞是杂种细胞。若已知番茄和马铃薯均为二倍体生物，则d有