2.1植物细胞工程 课件高二下学期生物苏教版选择性必修3.pptx

第一节植物细胞工程第二章细胞工程第1课时

细胞工程（cellengineering)是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等学科的原理和方法，通过细胞、细胞器或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞或组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。操作水平原理和方法目的动物细胞工程植物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交细胞工程

情境导入当我们食用香蕉、草莓等水果的时候，可能没有想到除了传统的栽培方式外，它们还可以通过植物组织或细胞培养生产出来。植物组织或细胞培养的理论基础是细胞全能性。科学家为证实植物细胞具有全能性，付出了50多年的艰辛努力。我们从科学家证实植物细胞全能性的史实中能学到什么？

积极思维事实：1.1902年，奥地利植物学家哈伯兰特（1854-1945）预言，离体的植物细胞具有全能性，在合适的条件下能够发育成为完整的植物体。随后，许多科学家为此开展了相关的研究。2.1937年，有科学家用胡萝卜根的小块组织，在人工培养条件下成功地诱导出分化程度低、具有分裂能力的愈伤组织。但他们仍然未能从愈伤组织中诱导出芽和根。3.1958年，美国植物学家斯蒂瓦特（1904-1993）等人用胡萝卜韧皮部的组织块培养出完整植株，这一植株能够开花结果。至此，科学家终于证实了哈伯兰特50多年前的预言。4.科学研究是人类探索未知、揭示真理的过程。实证是愈科学研究的重要方法，是一个提问、假设、对假设进行验证的过程。如果验证与假设相符了，这种假设就可能得到认可；反之，就需要重新验证或者提出新的假设，并进一步验证。从科学家证实植物细胞全能性的史实中能学到什么？

1960年，科金，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。1902年，哈伯兰特，提出细胞全能性的理论。1958年，斯图尔德，发现胡萝卜的体细胞可分化为胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。1964年，古哈，在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。1971年，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。1974年，土壤农杆菌的Ti质粒发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。积极思维植物细胞工程的发展历程

积极思维从科学家证实植物细胞全能性的史实中能学到什么？思考：1.分析科学家耗时50多年的研究能证实植物细胞具有全能性吗？2.概括实证是科学研究的本质之一。基于这一视角，我们应该如何对待生物学课程的实验或探究活动？科学家在证实植物细胞具有全能性后，通过培养植物的组织获得了一批又一批所需植株。此后，植物组织培养技术也渐趋成熟。让我们先从植物组织培养内容开始，学习植物细胞工程的知识吧！

实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株受精卵发育成个体（动植物）蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株全能性：细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。韧皮部细胞细胞团块根或芽幼苗胡萝卜植株叶子花粉花瓣细胞积极思维从科学家证实植物细胞全能性的史实中能学到什么？

芽原基的细胞只能发育为芽叶原基的细胞只能发育为叶体现细胞全能性的原因：生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传物质。①不体现全能性的实例：②不体现全能性的原因：基因在特定时间、空间条件下选择性表达植物细胞表现出全能性的条件：①离体；②一定的营养物质、植物激素；③适宜的温度、pH、光照、无菌等外界条件积极思维从科学家证实植物细胞全能性的史实中能学到什么？

生长点叶原基芽轴芽原基枝芽结构示意图叶原基的细胞只能发育为叶芽原基的细胞只能发育为芽在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达积极思维从科学家证实植物细胞全能性的史实中能学到什么？

植物组织培养技术植物组织培养：利用细胞植物组织培养（planttissueculture）技术是利用细胞全能性，在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等，在培养基上培养，使其发育成部分或完整植株的技术。接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根移栽成活

接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根移栽成活脱分化再分化再分化外植体脱分化愈伤组织再分化芽、根试管苗移栽完整植株植物组织培养技术对分化形成的幼小植株需要进行炼苗，使之逐渐适应自然环境，以保证幼苗移植到大田能顺利成活。炼苗成功后，可以将植株移栽到大田，用于生产。

实验原理外植体愈伤组织芽、根脱分化再分化生长发育植物细胞一般具有全能性脱分化再分化让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。排列疏松无而无规则，是一种高度液泡化的，呈无定形状的薄壁细胞。愈伤组织愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过