2.1.1植物细胞工程课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（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。 原理和方法： 操作的水平： 目的： 分类： 细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科 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 植物细胞工程、动物细胞工程 第2章 细胞工程 第2章 细胞工程 2.1 植物细胞工程 2.2 动物细胞工程 2.3 胚胎工程 第2章 细胞工程 2.1.1 植物细胞工程 3 学习目标 植物细胞工程的理论基础是什么？ 什么是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术？ 怎样进行菊花的组织培养？ 科技探索之路 哈伯兰特提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功 斯图尔德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 科金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 古哈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 卡尔森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 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 植物细胞工程的发展历程 1902年 1958年 1960年 1964年 1971年 1974年 从社会中来 课本P34 “其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。迨（dài）夫花开，凝晴滚露，万态千妍，薰（xūn）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（zhānɡ）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，很多人喜欢养兰花。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？ 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 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%。 植物细胞工程的基本技术 课本P34 (1)定义： (2)原因： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质 (3)体现全能性的标志： 细胞→ 完整个体或其他各种细胞 1.细胞的全能性： 造血干细胞分化成各种血细胞可以体现全能性吗？ 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 用一粒花粉繁殖出新的植株 胚胎干细胞可分化发育为各种组织器官的细胞 反例：植物的种子发育成完整植株，不能体现细胞的全能性 细胞经过 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 分裂和分化 植物细胞工程的基本技术 课本P34 生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因(不离体的细胞无法表现出全能性的原因)： ①芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶 ②神经干细胞分化形成各类神经细胞 ③造血干细胞可分化形成多种血细胞 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（从而形成生物体的不同组织和器官） 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 用一粒花粉繁殖出新的植株 胚胎干细胞可分化发育为各种组织器官的细胞 反例：植物的种子发育成完整植株，不能体现细胞的全能性 思考： 1.是不是所有的活细胞都具有全能性？ 2.细胞具有的全能性一定能表现出来吗？ 3.种子发育成植株体现了全能性了吗？ 不是；例如哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞都没有细胞核 没有；植物种子的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现出细胞具有发育成完整植株的潜能。 不一定；例如动物的体细胞 植物细胞工程的基本技术 (4)全能性大小： ①分化程度低的 分化程度高的 ②细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱 ＞ ＞ ③受精卵 生殖细胞 体细胞 ④植物细胞 动物细胞 ＞ ＞ ＞ 1.细胞的全能性： 如何才能让细胞表现出全能性？ 植物组织培养 课本P35 外植体 有丝分裂 无性生殖 细胞的全能性 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(理论基