2.1 植物细胞工程-【备课宝】2022-2023学年高二生物教学同步优质课件（人教版选择性2019必修3）

第2章 细胞工程 应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 细胞工程 应用的方法 研究的水平 研究的目的 细胞生物学、分子生物学和发育生物学等 细胞器、细胞或组织水平 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 概念 分类 植物细胞工程 动物细胞工程 一 植物细胞工程的基本技术 植物组织培养技术 2.1 植物细胞工程 植物体细胞杂交技术 菊花的组织培养 探究·实践 【实验操作】 制备MS固体培养基 外植体消毒 接种 培养 炼苗 移栽 配制各种母液 配制培养基 调节pH、分装、封口 灭菌 70%酒精30s 无菌水清洗2~3次 次氯酸钠溶液30min 无菌水清洗2~3次 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 试管苗 植物组织培养的培养基 无机营养成分：大量元素、微量元素 有机营养成分 ① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%~5%的蔗糖 ③ 琼脂：凝固剂，起支持作用 ④ 相关激素：生长素，细胞分裂素 pH值：5.8 纤维素膜滤器 愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态，具有分生能力的薄壁细胞。 相关概念辨析 外植体：离体培养的植物器官、组织或细胞。 脱分化：已分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能，而转变成未分化细胞的过程。 再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，重新分化成根或芽等器官的过程。 相关概念辨析 1.为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完整植株？ 植物细胞具有全能性。 2.什么是细胞的全能性？ 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 思考与讨论 生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。 3.已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能？ 在特定的时间和空间条件下，基因选择性表达的结果。 4.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？ 思考与讨论 5.细胞表现全能性的条件有哪些？ 离体、营养物质、激素及其它适宜条件。 6.脱分化的实质和结果分别是什么？ 实质：恢复细胞的全能性过程。 结果：形成愈伤组织。 外植体 愈伤组织 胚状体 植物体 脱分化 再分化 一、植物组织培养技术 已分化的离体组织或细胞 幼芽或幼根？ 分化程度低，去分化较易。 ①适宜温度、避光、 pH和无菌环境。 ② IAA/CTK = 1 排列疏松、无规则；高度液泡化；无定形状态；薄壁细胞； 无叶绿体，不进行光合作用。 理论基础： 细胞的全能性 生芽：IAA/CTK ＜ 1 生根：IAA/CTK ＞ 1 植物组织培养是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织或细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生完整植株的技术。 植物的组织培养 1.有关全能性的表述中，不正确的是( ) 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.在一定条件下，植物细胞离体培养能表现出全能性 练习与应用 C 全能性大小比较： 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ 2) 3) 植物细胞＞动物细胞 1) 受精卵的全能性最高 4) 分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞 2.下列属于组织培养的是( ) A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成雄蜂 A 3.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的( ) A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素 C 番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常食用的蔬菜。马铃薯块茎生长在土壤中。 人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。 这个幻想可能实现吗？ 一个幻想? 理想图 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，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。 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？ 理想图 二、植物体细胞杂交技术 杂种植株 融合的原生质体AB 脱分化 愈伤组织 再分化 植物体细胞杂交技术流程 植物体细胞融合 植物组织培养 植物细胞A 原生质体B 原生质体A 杂种细胞AB 去除