2.1 植物细胞工程（教学课件）生物人教版选择性必修3

第二章 细胞工程 第一节 植物细胞工程 选择性必修3 高中生物学 （2019苏教版） 核心素养 学习目标 01 素养要求 02 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。 1.生命观念：从生命的物质性的角度理解植物组织培养需要人工提供适宜的营养基质。 2.科学思维：结合具体实例，构建植物组织培养流程简图。 3.科学探究：根据实验的原理和步骤，完成天竺葵的组织培养。 原理和方法 生物学 生物学和 生物学 操作水平 水平 水平或 水平 目的 获得特定的细胞组织、器官、个体或 。 分类 细胞工程和 细胞工程 细胞 分子 细胞 组织 细胞产品 植物 动物 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和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。可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。 发育 细胞器 什么叫细胞工程？ 1937 1958 1960 1964 1971 1902 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。 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。 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。 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。 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。 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。 植物细胞工程的发展历程 1974 1937年，有科学家在人工条件下成功诱导出分化程度低，具有分裂能力的愈伤组织。 4 01 植物组织培养技术 世界上最贵的兰花1500万/株——幽灵兰 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？ I have a dream! 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 一、植物组织培养技术 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 为什么植物组织或细胞能培养成完整植物体？ 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，即细胞的全能性。 8 植物组织培养概念 植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，最终形成部分或完整的植株。（人教：完整的植株。） 细胞全能性 离体 无菌 完整植株 去除细胞壁的植物细胞 1.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。 叶子 花瓣 花粉 细胞 植物体 2.大小比较： （1）受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞 （2）植物细胞＞动物细胞 一般情况下，随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。 细胞的全能性 3.生物体内细胞并不都表现全能性原因： 生物体内的细胞在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性的表达，即发生细胞分化。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。 细胞的全能性 4.表现出全能性的条件： 潜能 表现出全能性的标志 怎么才能表现出来呢？ ① 离体 ② 一定的营养物质、植物激素 ③ 适宜的温度、pH等外界条件 ④ 无菌环境 细胞的全能性 细胞→ 完整个体或 其他各种细胞 细胞全能性实例 ——多肉进行叶插繁殖 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 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 用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株 细胞全能性其他实例 外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗