2.1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

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。 第2章 细胞工程 原理和方法 操作水平 目的 分类 原理和方法 操作水平 目的 分类 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 细胞器、细胞或组织 植物细胞工程和动物细胞工程 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。 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。 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 【科技探索之路】 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 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。 第1.1节 植物细胞工程的基本技术 目标导航 1.概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程 2.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率 3.尝试进行植物组织培养 第二章 细胞工程 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 “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？ 【从社会中来】 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%。 1 选取多肉上健康、饱满的叶片。 2 用剪刀切下整片叶片，切口要平滑、整齐。也可以直接用手轻轻掰下叶片。 3 平躺放在沙床上，叶片间隔相聚2~3厘米。 4 叶片切口不要有碰脏，摆放通风处2~3天，晾干。 5 待叶片晾干后移至半阴处养护。 6 约2~3周后生根，或从叶基处长出不定芽。 7 叶插成功 多肉进行叶插繁殖 为什么多肉叶片能发育成植株？需要具备哪些条件？ 【从社会中来】 叶子 花瓣 花粉 细胞 植物体 植物细胞工程 的基本技术 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞工程的理论基础是什么? 细胞的全能性 植物细胞工程的基本技术 1.细胞的全能性： 2.体细胞具有全能性的根本原因： 一.细胞的全能性 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。 ①受精卵＞生殖细胞＞体细胞 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 每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。 3.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 4、植物细胞表现出全能性的条件： （1）离体 （2）一定的营养物质、植物激素 （3）适宜的温度、pH、无菌等外界条件 3.过程：外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽等 试管苗 驯化移栽 完整植株 二.植物组织培养技术 外植体：离体的植物器官、组织或细胞 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 再分化 1.概念：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。 2.原理：植物细胞的全能性 二.植物组织培养技术 1.什么是外植体？ 2.什么是脱分化？ 3.什么是愈伤组织？ 4.什么是再分化？ 离体的植物器官、组织或细胞 在一定的激素和营养条件的诱导下，使已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞。 未分化的细胞，不定形的薄壁组织团块 愈伤组织重新分化成芽、根等器官 愈伤组织 阅读课本：思考并回答一下问题 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）。 5.适宜的培养条件： 生长素/细胞分裂素 效果 比值高时 比值低时