上課：生物：2.1.1《植物細胞工程》(新人教版選修3)課件

1、專題2 細胞工程 1996年7月5日,世界上第一只體細胞克隆動物-克隆羊多利誕生于英國.這樣的生物技術(shù)屬于何種生物工程？細胞工程還有哪些需要通過細胞過程來實現(xiàn)的例子呢？ 細胞工程是指應(yīng)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(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術(shù)。1、細胞工程概念（P31）應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學和分子生物學細胞整體水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品2、細胞工程分類植物細胞工程動物細胞工程2.1植物細胞工程植物細胞工程的基本技術(shù):植物組織培養(yǎng)；植物體細胞雜交（所采

2、用技術(shù)的理論基礎(chǔ)：植物細胞的全能性）利用菊花花瓣培養(yǎng)的菊花為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 一 細胞的全能性1、概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能的特性。（P33） 2、原因：生物體的每一個細胞都含本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體的全套基因。 3、全能性一般不表現(xiàn)的原因 在生物體內(nèi)，由于基因在特定的時間和空間條件下的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。也就是在個體發(fā)育的不同時期，表達的基因不同，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成不同的組織和器官。1）受精卵生殖細胞體細胞5、全能性的比較2）植物細胞動物細胞4、細

3、胞表現(xiàn)全能性的條件3）幼嫩的細胞衰老的細胞4）分裂能力強的分裂能力弱的5）分化程度低的分化程度高的離體，無菌適宜的條件【營養(yǎng)；激素；適宜的溫度；光照(培養(yǎng)后期）】利用菊花花瓣培養(yǎng)的菊花植物的花瓣是怎樣長成一株完整植株的呢？ 愈傷組織-離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段間以后，通過細胞分裂，形成一種高度液泡化無定形狀態(tài)薄壁細胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。無菌環(huán)境、適合的PH、一定的溫度、空氣 、 適時光照等。3、植物組織培養(yǎng)條件：培養(yǎng)基（無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)、激素、瓊脂）狀態(tài)：固態(tài)菊花花瓣愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化由高度分化的植物器官、組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程愈傷組織重新分化成根或芽

4、等器官的過程離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段間以后，通過細胞分裂，形成一種高度液泡化無定形狀態(tài)薄壁細胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。 要把一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整植株, 應(yīng)該如何操作呢?4、植物組織培養(yǎng)具體操作（P34實驗）課本：34頁實驗切取形成層無菌接種誘導(dǎo)愈傷織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽脫分化再分化1.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？2.在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件避免雜菌在上面迅速生長而危害培養(yǎng)物的生長。想一想 植物組織培養(yǎng)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(yǎng)在

5、人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。5、植物組織培養(yǎng)概念二、植物體細胞雜交技術(shù)番茄馬鈴薯 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(shù)。1、概念白菜甘藍白菜甘藍說明：白菜甘藍具有兩個親本的特征，具有雙親的全部遺傳物質(zhì)為什么“番茄馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？ 主要原因是：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，馬鈴薯番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達，

6、所以雜交植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯。3、成果和未解決的問題 成果：克服不同生物遠緣雜交的障礙，出 現(xiàn)自然界沒有的新品種。未解決的問題：未能讓雜種植物按照人們的 需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀。比較無性繁殖細胞全能性脫分化再分化保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠源雜交的障礙去除細胞壁融合形成雜種細胞組織培養(yǎng)膜流動性細胞全能性無性繁殖；染色體變異1、不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是（ ）A、振動 B、電刺激C、PEG試劑 D、重壓2、植物細胞融合完成的標志的是（ ）A、產(chǎn)生新的細胞壁 B、細胞膜發(fā)生融合C、細胞質(zhì)發(fā)生融合 D、細胞核發(fā)生融合AD1、下列有關(guān)細胞全能性的含義，正確的是：( )A、每個生物體內(nèi)的所有細胞都具有相同的功能 B、生物體內(nèi)的任何一個細胞可以完成該個體的全部功能 C、生物體的每一個活細胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能 D、 生物體的每個細胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程 C 2、有關(guān)全能性的表述中，不正確的是（ ） 受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完 整個體，因此全能性最高 生物體內(nèi)細胞由于分化全能性不能表達 卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能 性很高 植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出 全能性C3.在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項