植物細胞工程復習課

高二生物選修三（人教版）主講教師：工作單位：

專題2細胞工程2.1植物細胞工程【復習目標】1.簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術2.列舉植物細胞工程的實際應用3.嘗試進行植物組織培養【復習重點】1.植物組織培養的原理和過程2.植物體細胞雜交的原理【復習難點】植物組織培養的實驗

復習提綱

植物細胞工程植物組織培養技術植物體細胞雜交技術植物細胞工程的實際應用細胞的全能性植物繁殖的新途徑作物新品種的培育細胞產物工廠化生產

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。什么叫細胞工程？按操作對象分植物細胞工程動物細胞工程知識點一細胞的全能性：1、概念：已經分化的生物體細胞仍然具有發育成完整個體的潛能2、基礎（具有全能性的原因）：生物體細胞都是由受精卵經有絲分裂形成的，都含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發育成為完整個體所需的全部基因3、全能性的比較：（1）的全能性最高

植物細胞

動物細胞（3）（4）分化程度低的細胞

分化程度高的細胞受精卵生殖細胞體細胞（2）＞＞受精卵知識點二植物組織培養技術

在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官組織細胞，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。植物組織培養技術(重點理解)1、概念：植物細胞的全能性2、原理：學案第1題：下列屬于組織培養的是（）A.花粉培養成單倍體植株B.芽發育成枝條C.根尖分生區發育成成熟區D.未受精的卵發育成植株

A脫分化再分化脫分化產生的愈傷組織繼續進行培養又可以重新分化成根或芽等器官。已經分化的細胞,經過誘導后,失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程.

已經分化的細胞,經過激素誘導后，形成一種具有分生能力的薄壁組織細胞。愈傷組織：特點：具分裂、分化能力即具有全能性。無定形狀態、高度液泡化、排列疏松、無規則、無葉綠體,不進行光合作用1取材消毒2滅菌7移栽脫分化再分化3取形成層4接種5培養（避光）6誘導出試管苗實驗：胡蘿卜的組織培養技術1.在組織培養實驗中，為什么強調所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？防止雜菌污染，因為雜菌生長快，會和培養物爭奪營養。雜菌生長過程中會產生有害物質，導致培養物迅速死亡。討論離體的植物器官、組織或細胞

愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化

生長素細胞分裂素再分化2.植物組織培養過程胚狀體討論

植物組織培養就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。3.植物組織培養的條件①無菌②離體（前提）③培養基（營養和激素）④環境條件有機營養成分無機營養成分植物激素（細胞分裂素和生長素）瓊脂討論4.決定植物脫分化、再分化的關鍵因素是什么？

植物激素的種類和比例生長素>細胞分裂素利于根的分化

生長素<細胞分裂素利于芽的分化

生長素=細胞分裂素促進愈傷組織形成促進根的分化促進芽的分化討論5.誘導愈傷組織的過程中對光有什么要求？為什么？一般避光培養；在有光時，容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。（但再分化時需要光，光能使細胞內形成葉綠體、葉綠素，進行光合作用）6.植物組織培養不同階段分別是什么代謝類型？愈傷組織之前是異養需氧型（蔗糖供能），愈傷組織之后是自養需氧型。討論學案第9題：下列關于植物組織培養的表述，錯誤的是()A．外植體可以來自于植物的任何細胞B．培養應在無菌條件下進行C．以花粉作為外植體可得到單倍體植株D．不同階段的培養基中細胞分裂素和生長素的比例不同

A概念：將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。優勢：克服植物遠緣雜交不親和性原理：

知識點三植物體細胞雜交技術細胞膜的流動性和細胞全能性番茄細胞原生質體融合再生出細胞壁脫分化愈傷組織雜種植株再分化過程：馬鈴薯細胞人工誘導去壁植物組織培養植物細胞的融合雜種細胞去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）

原生質體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等

化學法：聚乙二醇（PEG）

利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進行細胞融合

學案第7題：

植物體細胞雜交的結果是（）A.產生雜種植株B．產生雜種細胞C．原生質體融合D．形成愈傷組織A

學案第12題：A種植物的細胞和B種植物細胞的結構如右圖所示（僅顯示細胞核），將A、B兩種植物細胞去掉細胞壁后，誘導二者的原生質體融合，形成單核的雜種細胞，若經過組織培養后得到了雜種植株，則該雜種植株是 （）A．二倍體；基因型是DdYyRr B．三倍體；基因型是DdYyRr C．四倍體；基因型是DdYyRr D．四倍體；基因型是DDddYYyyRRrr

C（一）植物繁殖的新途徑（二）作物新品種的培育（三）細胞產物工廠化生產四植物細胞工程的實際應用：特點

保持優良品種的遺傳特性高效快速實現種苗的大量繁殖2.作物脫毒：選取作物無毒組織(如莖尖)進行組織培養，獲得脫毒苗的技術。1.微型繁殖：用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術3.人工種子：以植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等為材料，經過人工薄膜包裝得到的種子。（一）植物繁殖的新途徑

微型繁殖

脫毒苗:取無病毒的莖尖進行組織培養

作物脫毒(1)特點:后代無性狀分離、不受氣候,季節和地域限制(2)技術:植物組織培養.(3)結構:人工薄膜+胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽.(4)應用：解決了某些植物結子困難、發芽率低、繁殖