2024届高三生物一轮复习课件第34讲：植物细胞工程

第2章 细胞工程 1．细胞工程的概念 细胞器水平、细胞水平或组织水平 2 第1节 植物细胞工程 一：植物组织培养 二：植物体细胞杂交 3 1．植物组织培养技术 (1)理论基础——植物细胞的全能性 (2)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____________ 条件，诱导其形成完整植株的技术。 概念 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 原理 细胞内含有本物种的全部遗传信息 全能性表达条件 具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件 适宜的培养 4 3.理论上细胞都有全能性，但是很多时候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 4.在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表 现全能性的原因： 基因在特定时间、空间条件下选择性表达 5.全能性大小比较 （1）受精卵、体细胞、生殖细胞 ________________________________________ （2）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞 ________________________________________ （3）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 ________________________________________ （4）植物细胞、动物细胞 ________________________________________ （5）幼嫩的细胞、衰老的细胞 ________________________________________ 分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞 分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞 受精卵＞生殖细胞＞体细胞 植物细胞＞动物细胞 幼嫩的细胞＞衰老的细胞 （1）离体状态 （2）种类齐全、比例适合的营养物质、激素等 （3）适宜的外界条件（温度、光照等） 6.细胞表现全能性的条件 植物组织培养是指依据细胞全能性的原理，在无菌条件下，将离体的植物的器官、组织、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。 1.植物组织培养的概念 外植体 如：茎尖、根尖 二、植物组织培养技术 根、芽 植物体 脱分化 再分化 培养条件： ① 无菌 ② 营养物质（特殊成分：蔗糖 1、提供碳源 2、调节渗透压） ③ 适宜环境条件（温度、PH、光等） ④ 植物激素： 细胞分裂素 生长素 如：胡萝卜的形成层、根尖或者茎尖等分化程度越低越好 2. 植物组织培养技术的一般过程 遮光 一定的光照 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照 排列不规则，高度液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞 愈伤组织 离体的植物器官、组织或细胞（外植体） 愈伤组织重新分化为芽、根等器官 失去特有结构和功能转变成未分化的细胞 (1)外植体——离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。 植物的茎尖、幼嫩的叶片、花药是常用的外植体。 (2)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。（实质：恢复细胞的分裂分化能力） (3)愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。 (4)再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出根或芽等器官的过程。（实质：基因的选择性表达） (5)胚状体：离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎发育过程所形成的胚状类似物，因而统称为体细胞胚或胚状体。 5.影响植物组织再分化的因素有： ① 生长素和细胞分裂素的比值 ② 微生物 ③ 培养基的离子平衡 ④ pH值 ⑤ 温度 3.植物组织培养的理论基础： 植物细胞全能性 4.植物组织培养的条件： ①离体 ②无菌 ③培养基 ④适宜的外界条件 11 1．在植物组织培养过程中激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系 (1)适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。 (2)适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。 (3)比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示： 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生根 移栽成活 诱导生芽 生长素/细胞分裂素比例适当 细胞分裂素含量较高 生长素含量较高 12 【课堂练习】1.下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法不正确的是( )A.愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状体B.愈伤组织为既有分裂能力又有分化能力的一群细胞C.愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的植株 D.愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分化形成的 D 【课堂练习】2.(不定项）水竹是单子叶禾本科植物，易管理和培植，干净而雅致。如图为通过植物组