2024届高三生物一轮复习课件-植物细胞工程

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、个体或其产品一门综合性的生物工程。根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。 一、细胞工程 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 动物细胞培养 动物细胞融合技术与单克隆抗体 动物细胞核移植技术 克隆动物 2.植物组织培养原理： (1)定义：细胞经分裂分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其它各种细胞的潜能。 (2)原因：植物体的细胞中含有该物种生长发育所必需的全套遗传物质 (3)大小： (4)全能性表现的条件 (5)并不是所有细胞都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（从而形成生物体的不同组织和器官） 植物细胞的全能性 ①离体（最关键）。②严格的无菌条件。③适宜的培养条件。 ④适宜浓度和比例的激素。 ⑤一定的营养条件。 分化程度越高，全能性越低，分化程度越低，全能性越高 二、植物组织培养技术 1.概念：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，给于适宜 的培养条件，诱导其形成完整植株的技术 三、植物组织培养技术过程 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，让已经分化的细胞经过诱导后， 失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。 ②愈伤组织：排列疏松无规则、高度液泡化、无定性状态的薄壁细胞 离体的植物组织器官 （无需光照） （需光照） ③再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。需要给予适当时间和强度的光照，诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。此过程中涉及的生命活动既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化。再分化实质：基因的选择性表达。 ④激素的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向； 生长素用量与细胞分裂素用来的比值 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 四、菊花的植物组织培养 外植体：茎的韧皮部（形成层）等。分裂能力强、分化程度低，容易诱导形成愈伤组织 培养基中蔗糖的作用：提供能量，调节渗透压 试管苗不可以直接移栽入土，需先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日，将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上，壮苗后再移栽入土。 注意1：植物组织培养中细胞表现出全能性的条件①离体（最关键）。②严格的无菌条件。③适宜的培养条件。④适宜浓度和比例的激素。 ⑤一定的营养条件。 注意2：适宜的培养条件包括①温度（例如菊花植物组织培养应为18-22℃）。②光照（例如脱分化需避光，再分化需照光）。注意3：一定的营养条件包括 有机营养成分、无机营养成分、特定浓度和比例的激素。 ①无机营养成分：水和无机盐 ②有机营养成分：蔗糖、氨基酸、维生素 ③特定浓度和比例的激素（主要是生长素和细胞分裂素）。 注意：蔗糖的作用：提供能量，调节渗透压。 五、植物体细胞杂交技术 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。 主要步骤：植物细胞融合和植物组织培养。 原理：细胞膜流动性和植物细胞具有全能性。 酶解法 纤维素酶 果胶酶 原生质体融合方法 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。 细胞融合完成的标志：再生出新的细胞壁。 杂交完成的标志：培育出杂种植株。 再生出细胞壁的相关的细胞器：高尔基体和线粒体验证再生出新壁的实验：质壁分离和质壁分离复原实验 1.植物体细胞杂交的生殖方式：无性生殖2.植物体细胞杂交的分裂方式：有丝分裂3.植物体细胞杂交的涉及的可遗传变异类型：染色体变异4.诱导融合后的产物有三类：未融合的细胞、两两融合的细胞、多细胞融合体5.植物体细胞杂交的意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面 展示出独特的优势。6.杂种植株包含两个物种的全部遗传物质，各种基因都包含在内，却未按照人们的要求表现出亲本所有的性状，例如“番茄-马铃薯”并没有地上结番茄，地下长马铃薯，这是因为：生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，它们不能像在原植株细胞内实现有序表达，因此不能按照人们的要求表现出亲本所有的性状。 注意 六、植物细胞工程的应用 （一）