高中生物学人教版（2019）选择性必修3：一 植物细胞工程的基本技术-教学课件.pptx

植物细胞工程的基本技术年级：高二年级学科：高中生物（人教版）

问题探讨近日，在浙江省宁波市海曙区龙观乡发现了我国特有的珍稀植物---独花兰，该物种是最早被列入国家二级重点保护的野生植物种类，被誉为“植物熊猫”。独花兰除了观赏价值外，还具有清热、凉血、解毒的医用价值。但是独花兰繁殖困难、生长周期长，面临濒危的困境。如何让独花兰快速地繁殖，提高它的数量呢？

183819021939195819601971施莱登和施旺创立细胞学说哈布兰特提出植物细胞全能性理论诺贝库特连续培养胡萝卜形成层，并继代培养几十年斯图尔德将胡萝卜韧皮部的细胞通过植物组织培养技术成功培养出植株科金（1931-)用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。卡尔森诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。

一、植物组织培养技术细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。1.原因？细胞含有该物种所特有的全套遗传物质。2.全能性比较分化程度越低，全能性越高。胡萝卜组织经培养产生完整植株示意图①受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞；②植物细胞动物细胞。

一、植物组织培养技术将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。接种外植体（根、茎、叶等）诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根移栽成活脱分化：（去分化）再分化：愈伤组织：将高度分化的细胞经诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。愈伤组织在一定的培养条件下，重新分化成芽、根等器官，进而形成完整小植株的过程。是一些排列疏松、无规则，高度液泡化的不定形的薄壁组织团块。具较强的分生能力。外植体脱分化愈伤组织再分化生芽、生根生长发育试管苗（移栽到大田）

1.外植体的选取：2.脱分化、再分化的培养基1）脱分化2）再分化激素比例、是否光照？——激素比例适中、生芽过程：一般选取幼嫩部分、形成层部位生根过程：不需光照、生长素比例少、需光照；生长素比例多。生长素/细胞分裂素的比值适中11诱导方向促愈伤组织形成促生根促发芽植物组织培养过程

独花兰的组织培养过程根、芽植物体脱分化再分化培养条件：①无菌②营养物质③适宜环境条件（温度、PH、光等）④植物激素：细胞分裂素生长素遮光一定的光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照愈伤组织离体的独兰花器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织重新分化为芽、根等器官

问题探讨方案１：嫁接方案２：杂交方案３：体细胞杂交成功失败（不可遗传）成功培育出来的植株，地下能长马铃薯，地上能长番茄！你可想到哪些方法？（远缘杂交不亲和）

二、植物体细胞杂交技术将不同来源的植物体细胞，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。1、概念2、原理细胞膜一定的流动性植物细胞的全能性

植物体细胞杂交过程阅读教材36—38页，思考下列问题：①阻碍植物细胞融合的屏障是什么？如何解决？②诱导原生质体融合的方法有哪些？③植物细胞融合完成标志是什么？④如何将融合后的杂种细胞培育成完整植株？⑤基于上述问题，尝试构建植物体细胞杂交流程图。

【模型建构，模拟细胞】分别用红色果冻泥和绿色果冻泥制作两种植物细胞的原生质体，外面用泡沫塑料制作细胞壁。【思考】科学家们进行植物细胞融合遇到的第一个屏障是什么？如何解决？植物体细胞杂交过程

植物体细胞杂交过程机械法酶解法高渗环境下，进行预处理，待细胞发生轻微质壁分离，原生质体收缩，机械法磨碎组织用纤维素酶、果胶酶降解植物细胞壁，获得原生质体。1、获得原生质体

植物体细胞杂交过程1、获得原生质体【模型建构，模拟酶解法】模拟实验：将两个植物细胞模型放入一铁盒中，并加入适量塑料溶解剂，观察植物细胞壁去除情况及原生质体的获得情况。

植物体细胞杂交过程2、原生质体的融合方法：①离心法、电融合法②使用PEG即聚乙二醇、高Ca2+-高PH融合法等3、细胞壁的再生4、筛选杂种细胞①利用物理特异性差异筛选：如原生质体的大小、颜色、密度等的不同来选择②根据染色体数目筛选5、经植物组织培养形成杂种植株

5、杂种植株的鉴定（个体、细胞、分子水平的鉴定）图2杂种植株A~D根尖细胞染色体数鉴定图3DNA分子水平检测电泳结果杂种植株亲本1亲本2（电泳结果由左至右：亲本1、亲本2、杂种植株1~4）图1个体水平（茎）比较植物体细胞杂交过程

杂种植株融合的原生质体AB(等/稍高渗)再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化原生质体融合植物组织培养植物细胞A原生质体B原生质体A筛选出杂种细胞AB去壁去壁原生质体融合植物细胞B原生质体制备植物体细胞杂交过程

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