2.1.1 植物细胞工程的基本技术-【大鹏生物】高中新教材精品课生物选择性必修3 生物技术与工程 课件

第1节 植物细胞工程 第1课时　植物细胞工程的基本技术 第二章 细胞工程 1 [学习目标] 1.概述植物组织培养的原理和过程。 2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。 2 [本讲目录] 一、细胞工程概念及植物组织培养技术 二、植物体细胞杂交技术 3 一、细胞工程概念及植物组织培养技术 [教材梳理] 1.细胞工程 (1)概念：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。 (2)分类：依据操作对象分植物细胞工程和动物细胞工程。 4 2.细胞的全能性 (1)定义：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。 (2)在生长发育过程中，细胞不能表现出全能性的原因：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。 3.植物组织培养：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。 [核心探讨] 探讨点　植物组织培养过程 1.请结合右图中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程： 2.请完善下列基本概念 外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。 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。 脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，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：愈伤组织重新分化成根、芽等器官的过程。 3.请完善菊花植物组织培养的实验步骤，并思考以下问题： 酒精 无菌水 次氯酸钠 无菌水 无菌 无菌滤纸 愈伤组织 生芽 生根 长壮 开花 (1)为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？ 提示　避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。 (2)高度分化的细胞是如何启动细胞分裂、脱分化和再分化的？ 提示　需要在一定的激素和营养等条件的诱导下。 (3)在植物组织培养的过程中，如何控制光照条件？ 提示　脱分化过程中一般不需要光照，但是再分化过程中需要给予适当时间和强度的光照。 [核心归纳] 1.植物组织培养的理论基础：植物细胞全能性。 2.植物组织培养的条件： ①离体；②无菌；③培养基；④适宜的培养条件。 3.体现细胞全能性的条件 材料 离体的细胞、组织或器官 培养基 种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素 外界条件 ①无菌操作； ②光照：诱导愈伤组织时一般不需要光照，再分化时需要光照 12 4.生长素和细胞分裂素用量的比例对植物细胞发育方向的影响 生长素用量与细胞分裂素用量的比值 结果 比值高 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化，抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 13 题组一　细胞的全能性 1.下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是（ ） A.体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因 B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C.植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础之一 D.从一粒玉米种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性 D 2.利用植物的花瓣就能培育出完整的植株，下列相关叙述不正确的是（ ） A.组成花瓣的细胞具有全能性 B.花瓣细胞中有个体发育所需的全套遗传物质 C.利用花瓣培育出完整的植株涉及细胞分裂和细胞分化 D.在生物的生长发育过程中，细胞都能表现出全能性 D 题组二　植物组织培养 3.如图为植物组织培养过程，下列有关说法正确的是( ) A.实验中②试管中细胞全能性最高 B.④试管中培育出的个体都是纯合子 C.①→②过程需要光照 D.①→④过程培养基保持不变 A 4.菊花的组织培养过程中体现无菌操作的有( ) ①用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面　②自来水冲洗菊花茎段　③无菌水清洗外植体　④将外植体在次氯酸钠溶液中处理30min　 ⑤无菌吸水纸处理　⑥培养基灭菌　⑦不经灭菌的培养基 A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②④⑤⑥ D.①②④⑤⑦ B 二、植物体细胞杂交技术 [教材梳理] 1.概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 18 2.过程 细胞壁 细胞壁 杂种细胞 (1)去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。 (2)人工诱导原生质体融合的方法 ①物理法：电融合法、离心法等。 ②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 3.植物体细胞杂交的原理 原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 4.意义：打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 [核心探讨]