資源簡介

(共21張PPT)
第1課時 植物細胞工程的基本技術
第二章 細胞工程
生物學 選擇性必修三 《生物技術與工程》
從社會中來
從古至今，我國人民都把蘭花看作高潔、典雅的象征，很多人喜歡養蘭花。但是自然條件下繁殖周期長、繁殖率低。如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？
植物組織培養技術
詠懷
程樊
蘭為王者香，
芬馥清風里。
從來巖穴姿，
不競繁華美。
一、植物組織培養技術
1.植物組織培養：
指離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工控制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其分化為完整植株的技術。
2.原理：
細胞的全能性
植物細胞的全能性
細胞經過分裂和分化后，仍然具有產生完整生物體或分化成其他各種細胞的潛能。
原因：
生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質。
體現全能性的實例：
胡蘿卜韌皮部細胞發育成完整植株
受精卵發育成個體（動植物）
蜜蜂受精卵發育成工蜂，卵細胞發育成雄峰
生物體內細胞都能表現全能性嗎？
不能，
原因：基因在特定時間、空間條件下選擇性表達
如：芽原基只能發育為芽，葉原基只能發育為葉
植物細胞的全能性
探究-實踐
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
胚狀體、
根、芽等
試管苗
完整植株
移栽
過程：
一、植物組織培養技術
菊花的組織培養
移栽成活
離體的植物器官、組織或細胞
細胞排列不規則，高度液泡化，呈不定型狀態
類似于胚的結構
（1）制備外植體
消毒：
切割：（無菌操作）
酒精
30S
無菌水
2-3次
次氯酸鈉溶液
30min
材料：
幼嫩的菊花莖段
2-3次
無菌水洗
消毒與無菌水沖洗
切割與接種
一、植物組織培養技術
菊花的組織培養
防止微生物生長。一方面與培養物競爭營養；
另一方面產生有害物質危害培養物。
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
胚狀體、
根、芽等
試管苗
完整植株
移栽
（2）外植體接種到誘導愈傷組織培養基
避光
脫分化形成愈傷組織
愈傷組織
有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。
一、植物組織培養技術
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
胚狀體、
根、芽等
試管苗
完整植株
移栽
愈傷組織細胞
幼 苗
愈傷組織
再分化
菊花的組織培養過程中植物激素的作用
一、植物組織培養技術
生長素和細胞分裂素比例適中
細胞分裂素多
生長素少
細胞分裂素少
生長素多
（光照培養）
先誘導生芽 再誘導生根（兩種培養基不同）
取決于植物激素的種類和比例
主要是生長素與細胞分裂素
細胞分裂素促進芽的分化
生長素促進根的分化
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
胚狀體、
根、芽等
試管苗
完整植株
移栽
幼 苗
試管苗
一、植物組織培養技術
完整植株
移栽
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
胚狀體、
根、芽等
試管苗
完整植株
移栽
（1）組織離體狀態
（2）適宜的培養條件
（3）植物激素（主要是生長素和細胞分裂素）誘導和調節
植物組織培養成功的條件
一、植物組織培養技術
種類齊全、比例適合的營養物質
適宜的外界條件（溫度、pH、光照等）
無菌環境
二、植物體細胞雜交技術
欲培育地上長番茄和地下結馬鈴薯的“超級作物”。你有什么好妙招？？？
利用傳統有性雜交方法能實現嗎？為什么？
不能。因為不同種生物之間存在著生殖隔離
將不同來源的植物細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植物體的技術。
1、概念：
二、植物體細胞雜交技術
植物細胞融合
植物組織培養
1）原生質體制備：
用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞壁，得到原生質體。
2、步驟說明:
二、植物體細胞雜交技術
原生質體
細胞壁
細胞膜
細胞質
液泡
細胞核
原生質層
原生質體：
指的是脫去細胞壁的細胞。
動物細胞也可看做是原生質體。
原生質層：
成熟植物細胞的細胞膜、液泡膜和介于這兩層膜之間的細胞質。
利用酶的專一性
原生質層不包含細胞液和細胞核
2）理化法促融：
物理法：電融合法、離心法
化學法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+ —高PH融合法等
2、步驟說明:
二、植物體細胞雜交技術
A細胞
B細胞
B原生質體
A原生質體
融合
原生質體
融合
去壁
去壁
體現了細胞膜的流動性
若只考慮兩兩融合，
融合后，培養基中有幾種類型的細胞？
A、B、AA、BB、AB。
需要進一步篩選
A
B
3）融合的原生質體再生出細胞壁成為雜種細胞。
打破生殖隔離，實現遠源雜交育種，培育植物新品種。
2、步驟說明:
3、意義:
二、植物體細胞雜交技術
細胞融合完成的標志
4）植物組織培養
愈傷組織
雜種植株
雜種植株
脫分化
再分化
移栽
融合后
雜種細胞
生物基因的表達不是孤立的，而是相互影響，相互調控的。
細胞工程是指應用細胞生物學、分子生物學和發育生物學等多學科的原理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得細胞、組織、器官、個體或其產品的一門綜合性的生物工程。
細胞工程
植物細胞工程
動物細胞工程
原理
操作水平
目的
植物組織培養
植物體細胞雜交
操作對象
課堂小結
植物體細胞雜交
植物組織培養
原生質體制備
植物細胞融合
原生質體融合
原理：細胞膜的流動性、植物細胞的全能性
植物組織培養技術
原理：植物細胞的全能性
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
胚狀體、
根、芽等
試管苗
完整植株
移栽
植物細胞工程
1. 下列有關植物組織培養的敘述錯誤的是( )
A. 植物組織培養過程中要注意細胞分裂素和生長素的適宜比例
B. 用纖維素酶和果膠酶處理獲得的植物細胞原生質體失去了全能性
C. 同種植物的不同基因型個體的細胞全能性表達程度會大不相同
D. 同一株綠色開花植物不同部位的細胞經培養獲得的愈傷組織基因可能不同
2. 下圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培養形成植株的過程，相關敘述正確的是（ ）
A. ②和③階段會發生減數分裂
B. ①階段和③階段所用的培養基相同
C. ①階段有細胞增殖但無細胞分化
D. 此蘭花的花藥離體培養所得植株為二倍體
植株
作業
3、如圖是“白菜—甘藍”的培育過程示意圖，據圖回答以下問題：
(1)為了得到原生質體需先用________和________來處理白菜細胞和甘藍細胞。
(2)誘導原生質體融合的方法有多種，常用的物理方法有_________等，原生質體融合完成的標志是____________。
(3)通常情況下，白菜和甘藍有性雜交是不能成功的，原因是_____________________________________。
植物體細胞雜交技術和傳統雜交技術相比，其優點是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
謝謝觀看！

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