人教版生物选修三2.1植物细胞工程

试 管 苗 大 规 模 培 养 1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆 动物-----克隆羊多利诞生于英国, 标志着一 种新的生物技术---动物体细胞克隆技术面世, 也揭开细胞工程更深层次发展的序幕! 细胞工程是指应用细胞生物学和分子 生物学的原理和方法，通过细胞水平或细 胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一 门综合科学技术。 什么叫细胞工程？ 细胞工程 应用的原理和方法 研究的水平 研究的目的 细胞生物学和 分子生物学 细胞整体水平或细胞 器水平 按照人们的意愿来改变 细胞内的遗传物质或获 得细胞产品 按操作对 象分类 植物细胞工程 动物细胞工程 所采用技术 的理论基础 植 物 细 胞 工 程 通常采用的 技 术 手 段 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞的全能性 离体的器官、组织或细胞,脱分化愈伤组织,再分 化为根和芽——完整植株 植物细胞具有全能性 ★ 怎样才能由一块组织通 过培养得到一株完整植株, 应该如何操作? 胡 萝 卜 的 组 织 培 养 一、植物组织培养技术 离体条件、一定的营养物质、 激素和其他外界条件 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养， 且有些杂菌会危害培养物的生长。 想一想 胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组 织，其他部分如叶、花也能培养成小 植株，只是稍微困难些。 切取形成层 无菌接种 诱导愈伤组织 的形成 试管苗的形成 培养室 移栽 过程 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 根、芽 植物体 外植体 脱分化 植物激素： 细胞分裂素、生长素 再分化 植物组织培养 植物组织培养条件： 含有全部营养成分的 培养基、一定的温度、空 气、无菌环境、适合的PH、 适时光照等。 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽 等器官，这个过程叫做再分化。 外植体： 愈伤组织： 脱分化（去分化）： 再分化： 用于离体培养的植物器官、组织或细胞 离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段 时间以后，会通过细胞分裂，形成一团细胞而 形成的组织叫愈伤组织。 愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种 高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 由高度分化的植物器官、组织或细胞 产生愈伤组织的过程，称为植物细胞 的脱分化。 关键概念： 脱分化 再分化 离体的植物器官、组织或细胞 植物细胞具有全能性 愈伤组织 C 因为不同种生物之间存 在着生殖隔离，所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。 于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。 二、植物体细胞杂交技术 这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？ 植 物 体 细 胞 杂 交 过 程 图 杂 种 植 株 融合的 原生质 体AB 再 生 出 细 胞 壁 脱 分 化 愈 伤 组 织 再 分 化 1、过程 植物细胞的融合 植物组织培养 植物细胞A 原生质体B 原生质体A 杂种 细胞 AB 去 壁 去 壁 人 工 诱 导 方法？ 促进融合 的方法？ 融合 完成 的 标志 植物细胞B 细胞壁： 1， 阻碍植物体细胞的杂交 2， 除壁酶：纤维素酶、果胶酶 诱导融合方法： 1，物理法：离心、振动、电刺激等 2，化学法：聚乙二醇 2、概念 将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂 种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 3、成果和未解决的问题 成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然 界没有的新品种,大大扩展了可用于杂交的亲本 组合范围。 未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表 现出亲代的优良性状。 同普通的白菜比,具有生长周期短、耐热性强和易于贮 藏等优点。又相继培育出了：烟草－海岛烟草；胡萝 卜－羊角芹 1、不能人工诱导原生质体融合的方法 是（ ） A、振动 B、电刺激 C、PEG试剂 D、重压 2、植物细胞融合完成的标志的是（ ） A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合 C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合 A D 生物基因的表达不是孤立的，他们之 间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯 －番茄杂交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受 到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株 中的遗传物质一样有序表达。 3、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ ） A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果 D 再分化 花粉 接种 花粉细胞培养 愈伤组织 分化出小植物 脱分化 移栽 单倍体植株 染色体加倍 正常植株 花药组织培养和染色体加倍的实验流程