2.1.1植物细胞工程的基本技术课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第 二 章 细胞工程 什么叫细胞工程？ 第2章封面（P31） →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，有目的地获取特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 概念： 原理和方法 操作水平 研究目的 分类： ⑴依据操作技术分： 植物组织培养技术、动物细胞培养技术、细胞融合技术、动物细胞核移植技术等 ⑵依据操作对象分： 植物细胞工程和动物细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 ¦ 科技探索之路 ¦ 1902年，哈伯兰特(G.Haberlandt，1854一1945)提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。 1958年，斯图尔德(EC.Steward，1904一1993)等发现胡萝卜的体细胞可以分化为胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。 1960年，科金(E.C.Cocking，1931一）用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。 1964年，古哈(S.Guha，1938-2007)等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。 1971年，卡尔森（PS.Carlson，1944一2017)诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。 1974年，土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术紧密结合。 植物细胞工程的发展历程 选择性必修3•生物技术与工程•第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 第1课时·植物细胞工程的基本技术 1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交的原理和过程（生命观念） 2.结合“菊花的组织培养”的实验操作，尝试设计植物组织培养技术的流程简图（科学探究） 3.查阅资料，尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响（社会责任、科学探究） 其芽萍萍，其叶青青， 犹绿衣郎，挺节独立， 可敬可迨夫花开， 凝晴瀼露，万态千妍， 黄风自来，四坐芬郁， 岂非入兰室乎！岂非有国香乎！ ——《金漳兰谱》（宋·赵时庚） 兰为王者香，芬馥清风里。 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？ 从社会中来 利用植物组织培养技术可大量、快速地培育兰花 情景导入 讨论：植物的组织培养？原理？ 原理：植物细胞的全能性 一、植物细胞的全能性 1.概念： 细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 体现全能性的标志 实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株 受精卵发育成个体（动植物） 蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰 用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株 2.体现细胞全能性的原因： 生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传物质。 3.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 4.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 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体细胞全能性与细胞分化程度： ②体细胞全能性与细胞分裂能力： ③不同类型细胞的全能性： 分化程度低的＞分化程度高的。 分裂能力强的＞分裂能力弱的。 受精卵＞生殖细胞＞体细胞； 受精卵＞干细胞＞体细胞 植物细胞＞动物细胞。 植物组织培养技术 5.细胞全能性大小比较： ④不同生物细胞的全能性： ——如何才能让细胞表现出全能性？ 一、植物细胞的全能性 →复习必修一 P118--121 1958年美国科学家将胡萝卜韧皮部一些细胞培养获得了完整的新植株。 实验结论：在离体时给予细胞一定条件，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。 已分化细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体 再分化 试管苗 完整个体 这就是植物组织培养技术 外植体 有丝分裂 无性生殖 细胞的全能性 植物组织培养技术 1. 概念：是指将离体的植物器官、组织或细胞等，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。 2. 生殖方式： 3. 分裂方式： 4. 原理： 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 移栽成活 脱分化 再分化 脱分化： 已分化的细胞，失去其特有结构和功能转变成未分化的细胞的过程。 愈伤组织： 细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。 再分化： 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 注意：脱分化涉及的生命活动只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化。 该培养过程一般不需要光照 注意：再分化涉及的生命活动：既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化。 需要给予适当光照，诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。 植物组织培养技术