2.1 植物细胞工程（第一课时）-【学生物真有范】2022-2023学年高二生物同步精品备课资源（人教版2019选择性必修3）

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的生物工程。 细胞生物学(Cell Biology)是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能。细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。 分子生物学（molecular biology)是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 （中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）。 发育生物学（developmental biology）是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。 1 1902年，哈伯兰特（G. Haberlandt，1854—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（F. C. Steward， 1904—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—）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（P. S. Carlson， 1944—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的紧密结合。 第2章 第1节 人教版 选择性必修3 植物细胞工程 9 目录 CONTENTS 植物细胞工程的应用 二/ 植物细胞工程的基本技术 一/ 植物组织培养技术 1/ 植物体细胞杂交技术 2/ 植物繁殖的新途径 1/ 作物新品种的培育 2/ 细胞产物的工厂化生产 3/ 第2章 第1节 人教版 选择性必修3 ---- 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 11 国画作品 —兰 兰花繁殖除了分株还有其他更好的方法吗？ 兰花种子萌芽时一定要有共生真菌才行 12 01 植物组织培养技术 播种或扦插 播种或扦插 一片花瓣 一个细胞 细胞具有全能性 一粒花粉 一 植物组织培养技术 知识回顾： 必修一第6章第2节 16 一 植物组织培养技术 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。 细胞的全能性： 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 细胞具有全能性的原因？ 一 植物组织培养技术 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。 细胞的全能性： 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 细胞具有全能性的原因？ 高度分化的细胞仍含有该物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体所需要的全套基因。 具有全能性的细胞是否都能表现出全能性？ 具有 表现出全能性 一 植物组织培养技术 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 具有 表现出全能性 在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性 比如，芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达 一 植物组织培养技术 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 具有 表现出全能性 在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性 比如，芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达 科学家是如何做到让其潜能表现出来的呢？ 植物组织培养 ——植物细胞工程中的基本技术 植物组织培养（plant tissue culture）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。 一 植物组织培养技术 植物组织培养（plant tissue culture）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。 接种外植体 诱导愈伤组织 离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体 脱分化 离体条件下已分化的细胞经过诱导，失去特有的结构和功能，重新获得分裂能力，称为脱分化。 脱分化的细胞不断分裂增殖，产生无组织结构、松散的薄壁细胞团，称为愈伤组织。 （A）胡萝卜 （B）紫薯 （C）辣椒 （D）烟草 （E）甘草 （F）除虫菊 21 一