2.1 植物细胞工程-【精准备课】2022-2023学年高二生物同步教学精品课件（人教版2019选择性必修3）

第2章 细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学 和发育生物学等多学科的原理和方法，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 合性生物工程。 细胞工程的概念 应用的原理和方法 操作水平 研究的目的 细胞工程研究的内容 动、植物细胞与组织培养 细胞融合（新的物种或品系、单克隆抗体） 细胞核移植（无性繁殖、克隆动物） 染色体工程（多倍体育种，例：八倍体小黑麦） 胚胎工程（优良品种、试管婴儿） 干细胞与组织工程（胚胎干细胞、组织干细胞） 转基因生物与生物反应器（转基因动物、转基因植物） 细胞工程的核心技术 核心技术： 细胞培养与繁殖 按照研究对象分 细胞工程的分类 植物细胞工程 动物细胞工程 按照操作技术分 细胞与组织培养 细胞融合 细胞核移植等 第1节 植物细胞工程 第1课时 植物细胞工程的基本技术 从社会中来 “其芽葺葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。迨夫花开,凝晴瀼露,万态千妍,薰风自来,四坐芬郁,岂非入兰室乎!岂非有国香乎!”这是我国历史上第一部兰谱——《金漳兰谱》（宋·赵时庚）中对兰花的一段描述。从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢兰花。但是兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长，繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 兰花是观赏植物中最常见的一类依靠植物组织培养繁育种苗的植物，其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40% 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 植物细胞的全能性 1. 概念: 2. 原因： 细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。 3. 全能性高低： ①受精卵＞生殖细胞＞体细胞 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。 ②植物细胞＞动物细胞 ③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 （受精卵全能性最高） （动物仅细胞核具有全能性） 植物细胞工程的理论基础是什么？ 每一细胞含有的是全套遗传物质,不是全部. 4.全能性表达的条件： 离体、无菌、一定的营养物质、激素和其他外界条件 5.生物体生长发育过程中并不是所有细胞都表现出全能性 （1）不体现全能性的实例： 芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶 （2）不体现全能性的原因： 基因在特定时间、空间条件下选择性表达 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 植物细胞工程采用的技术手段有哪些？ 4、基本过程： 一、植物组织培养技术 2、原理： 植物细胞的全能性 3、条件： 离体、无菌、营养物质、激素(生长素、细胞分裂素等)、适宜温度和ＰＨ等 指将离体的植物器官、组织或细胞（称为外植体）等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 1、概念： 外植体 脱分化 愈伤 组织 再分化 根、芽 （胚状体） 幼苗 完整 植株 移栽成活 离体、无菌条件、种类和比例适宜的营养物质、植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）的诱导和调节、适宜的外界条件（温度、pH、光照等）。 脱分化： 在___________________条件的诱导下，已经分化的细胞_______________________，转变为_____________，进而形成_________的过程。 一定的激素和营养等 失去其特有的结构和功能 未分化的细胞 愈伤组织 愈伤组织： 是通过细胞分裂形成的，细胞排列疏松且无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化： 愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 适宜的培养条件： 脱分化过程一般 光照、再分化过程 光照。 不需要 需要 若细胞不离体，细胞中的基因会选择性地表达，从而形成生物体的不同组织和器官，不能表现出全能性； 5.植物组织培养中细胞表现出全能性的条件 （1）离体（最关键）: （2）严格的无菌条件: ①对操作环境、双手、外植体进行消毒；②对培养基和器械进行灭菌； ③接种操作必须在酒精灯火焰旁进行； （3）适宜的培养条件: （4）适宜浓度和比例的激素: （5）一定的营养条件: 温度、光照 包括有机营养成分、无机营养成分 主要是生长素和细胞分裂素 6.植物组织培养的意义 保持优良性状；繁殖速度快，大规模生产；提高经济效益 菊花的组织培养 1.实验原理： ①植物细胞一般具有______； 全能性 ②在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过_