中学联盟福建省寿宁县第一中学高中生物选修三：2.1植物细胞工程 课件（共37张PPT）.ppt

3.2.1植物细胞工程 细胞工程：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。 类型 植物细胞工程 动物细胞工程 1958年，美国科学家将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的胡萝卜新植株。 利用植物细胞的全能性 植物组织培养：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 植物细胞工程的基本技术 细胞的全能性：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。 （1） 受精卵的全能性最高 植物细胞＞动物细胞 （3） （4）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ （2） 细胞的全能性表现的条件： （1）离体状态 外植体：植物组织培养中作为离体培养材料的器官或组织的片段。 （2）营养物质、激素 植物培养基 （3）其他外界条件 温度、光照等 离体植 物细胞 （外植体） 愈伤组织 脱分化 再分化 植物体 外源激素诱导 外植体本身、培养基和培养环境 脱分化：已经分化的细胞，在一定的条件下，重新回复到原始的未分化状态。 再分化：已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化成各种特异性的组织细胞的过程。 植物组织培养的培养基 无机营养物质：植物所必需的大量元素及微量元素 有机营养物质 ① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖 ③ 琼脂：起凝固支持作用 植物激素：（生长素，细胞分裂素） 获取 外植体 无菌接种 诱导愈伤组织 的形成 试管苗的形成 扩大培养 移栽 脱分化 再分化 超净工作台 为什么要进行无菌操作？ 愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 愈伤组织细胞的特点： 细胞排列酥松无规则 高度液泡化的薄壁细胞 无固定形态 分化程度低 在实际操作时，一般先完成芽的分化，再进行根的分化。 愈伤组织在分化培养基中长出芽 培养愈伤组织时，为什么要避光？ 获取 外植体 无菌接种 诱导愈伤组织 的形成 试管苗的形成 扩大培养 移栽 脱分化 再分化 愈伤组织 胚状体 根、芽同时发生 先根后芽 先芽后根 人工种子 完 整 植 株 三、植物体细胞杂交技术： 不能 存在生殖隔离 尝试用这两种植物的体细胞进行杂交 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？ 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。 三、植物体细胞杂交技术： 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 植物细胞A 植物细胞B 原生质体A 原生质体B 正在融合的原生质体 去细胞壁! 再生细胞壁 植物组织培养 植物细胞融合 二、植物体细胞杂交 原理：植物细胞的全能性和细胞膜的流动性 1.阻碍植物细胞亲和的结构是什么？怎么去除？ 2.去壁以后的结构叫什么？ 3.用什么方法才能让细胞紧密接触并发生融合？ 4.融合的过程是怎样的？ 物理方法：离心、振动、电击. 化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导 细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合 原生质体：脱去细胞壁的植物细胞。动物细胞也可认为是原生质体。 原生质层（细胞膜,液泡膜以及两层膜之间的细胞质） 原生质：细胞内的生命物质。 5.融合完成的标志是什么？ 6.如何从杂种细胞得到杂种植株？ 融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞？ 细胞只有一个细胞核、长出新的细胞壁 马—马、番--番 所以还要经过筛选才能得到杂种植株 白菜 甘蓝 白菜－甘蓝 “白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。 三、植物体细胞杂交技术： 为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，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。 三、植物体细胞杂交技术： 1、植物体细胞融合完成的标志是 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 2、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指 A.不同植物的精子和卵细胞的融合 B.不同植物的原生质体的融合 C．完整的两个体细胞的融合 D.植物花粉细胞的两两融合 B 3.下面关于植物细胞工程的叙述，正确