人教版教學(xué)課件2.1.1-植物細(xì)胞工程-組織培養(yǎng)技術(shù)

專題二細(xì)胞工程細(xì)胞工程的概念指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。

細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念分類植物細(xì)胞工程研究的目的研究的水平動物細(xì)胞工程與基因工程的比較：前者是細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上生物技術(shù),后者是分子水平上的生物技術(shù)。植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段

植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞工程一、細(xì)胞的全能性1、定義：生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能的特性。2、原理：生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。4、體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果3、原因：

生物體細(xì)胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。5、全能性的高低：①受精卵>生殖細(xì)胞（精、卵）>體細(xì)胞②體細(xì)胞：植物細(xì)胞>動物細(xì)胞③分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞④幼嫩細(xì)胞>衰老的細(xì)胞⑤分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞>分裂能力弱的細(xì)胞6、全能性表達(dá)的條件（植物組織培養(yǎng)的條件）：內(nèi)因：離體細(xì)胞、組織或器官外因：1）適宜的外界環(huán)境條件，例如無菌、適宜的溫度、濕度、光照等

2）培養(yǎng)基（一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素）

1、植物組織培養(yǎng)的概念植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。二、植物組織培養(yǎng)離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體A、脫分化B、再分化植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素2、植物組織培養(yǎng)過程1、A過程進(jìn)行有絲分裂2、B過程進(jìn)行有絲分裂同時也進(jìn)行分化3、A不需光照，而B需光照，葉綠素的合成需光照脫分化

也叫去分化，高度分化的組織、器官產(chǎn)生愈傷組織的過程。再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官。組培條件適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件愈傷組織

——

細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。外植體——用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根芽植物體脫分化再分化愈傷組織的形成試管苗大規(guī)模培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)（試管苗的形成）移栽經(jīng)過煉苗的小苗，可以和一般植物一樣進(jìn)行大規(guī)模栽培為什么選擇形成層？（2）植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基：水、無機(jī)鹽離子有機(jī)小分子營養(yǎng)成分：①

氮源：包括維生素和氨基酸②

碳源：2%—5%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)滲透壓③瓊脂：起支持作用④

激素：生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素⑤pH值：5.0－6.03、胡蘿卜的組織培養(yǎng)實驗（1）實驗原理、目的、材料1、選取胡蘿卜洗凈，削皮，切段2、酒精消毒、次氯酸鈉殺菌3、切取1立方厘米左右的形成層小塊5、定期觀察和記錄愈傷組織脫分化再分化（3）方法步驟4、接種，封蓋扎緊6、誘導(dǎo)出試管苗，移栽a、激素用量的比例影響實驗結(jié)果：生長素用量>細(xì)胞分裂素用量,有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值適中時，促進(jìn)愈傷組織的生長。（4）注意事項b、必要條件：確保無菌操作、細(xì)胞離體、生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、糖類、維生素C、關(guān)鍵詞：外植體、脫分化、再分化、愈傷組織（1）離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整植物體？（2）決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？激素誘導(dǎo)和營養(yǎng)物質(zhì)不能（4）思考討論一、植物細(xì)胞的雜交技術(shù)將不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。（不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的）1、細(xì)胞雜交技術(shù)概念（1）要想讓兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？（2）有沒有一種溫和的去細(xì)胞壁的方法？（3）為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？（4）如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細(xì)胞，下一步該對此細(xì)胞做何種處理？（5）如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？2、相關(guān)問題植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合正在融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁（融合成功的標(biāo)志）雜種細(xì)胞愈傷組織雜種植株去細(xì)胞壁纖維素酶果膠酶物理方法化學(xué)方法：離心振動電刺激聚乙二醇細(xì)胞分裂植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞融合酶解法人工誘導(dǎo)方法請問雜種植株能進(jìn)行有性生殖嗎？3、植物體細(xì)胞雜交過程植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖進(jìn)行總結(jié)，重點理解以下內(nèi)容。

①流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質(zhì)體與一個番茄的原生質(zhì)體之間的融合，可真正在實際操作過程中，是把許多馬鈴薯的原生質(zhì)體和許多番茄的原生質(zhì)體放在一起，讓它們自由融合，再從中篩選出所需的雜種細(xì)胞。②由于不同種的細(xì)胞其細(xì)胞膜的特點不一樣，如不作任何處理，把它們放在一起，讓它們自然融合是不可能的，所以原生質(zhì)體間的融合必須要人工誘導(dǎo)。③細(xì)胞融合為無性繁殖，細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，包含脫分化和再分化兩個階段。④雜種植株的特征：具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。⑤該技術(shù)最大的優(yōu)點：克服遠(yuǎn)源雜交的不親和障礙。體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，不管染色體基因組還是染色體組都采用直接相加的方法⑥該過程培育新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律。⑦目前還不能讓雜種細(xì)胞完全按人們的需要去表達(dá)親代的優(yōu)良性狀4、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。思考與探究2提示：根據(jù)眼蟲的特點，動物細(xì)胞和