2.1.1植物细胞工程的基本技术 课件高二下学期生物人教版选择性必修3

一植物细胞工程的基本技术学习目标:1.概述植物组织培养的原理和过程。2.概述植物体细胞杂交技术的原理和过程。3.尝试进行植物组织培养。原理和方法

操作水平________、细胞或______水平目的

获得特定的__________________________或其产品分类

细胞器组织细胞、组织、器官、个体细胞工程的概念解读:细胞生物学、分子生物学和发育生物学等植物细胞工程和动物细胞工程完整生物体其他各种细胞选择性表达植物细胞工程的理论基础愈伤组织重新分化成_________等器官的过程外植体

脱分化

愈伤组织再分化

胚状体在一定的激素和营养等条件的诱导下,__________的细胞失去其特有的

,转变成_________的细胞,进而形成愈伤组织的过程。离体的植物___________________已经分化未分化芽、根一、植物组织培养技术基本过程结构和功能没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞,一般处于旺盛分裂状态是类似种子中胚的结构,具有胚芽和胚根器官、组织或细胞原理:___________________植物细胞的全能性概念:生长素浓度/细胞分裂素浓度作用效果比值适中比值低时比值高时植物激素在植物组织培养中的作用:________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。生长素和细胞分裂素的

等都影响植物细胞的发育方向。生长素细胞分裂素浓度、比例促进愈伤组织的形成促进芽的分化、抑制根的形成促进根的分化、抑制芽的形成无菌水次氯酸钠0.5愈伤组织生芽生根生长～1cm菊花的组织培养探究.实践植物组织培养过程中应注意的问题:(1)接种时注意外植体的方向,应将外植体的形态学下端插入培养基,不能倒插。(2)外植体一般选用形成层细胞或组织块:形成层细胞由于分裂旺盛,全能性高,

容易诱导形成愈伤组织。(3)培养一株完整的试管苗,必须先诱导生芽,再诱导生根。若顺序颠倒,先诱导

生根,则不易诱导生芽。(4)菊花的组织培养中,脱分化形成愈伤组织的过程不需要光照,再分化过程需要

适当时间和强度的光照,以促进叶片内叶绿素的合成。(5)试管苗的光合作用能力弱,在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗,以促进幼苗

向自养苗转化。(6)在植物组织培养的过程中,要进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作,

因为培养物一旦受到微生物的污染,这些微生物会和外植体争夺培养基中

的营养物质,并且产生大量对外植体有害的物质,导致外植体死亡。(7)植物组织培养是无性繁殖。(1)图中红豆杉组织被称为________,①过程的目的是让已经分化的细胞失去其特有的

____________而转变成具有分生能力的细胞,该过程叫________。②③过程的名称是

_______,实质是_________________。

外植体结构和功能脱分化再分化基因选择性表达[典例](2024·泰州质检)红豆杉属于珍稀植物，从红豆杉树皮中提取的紫杉醇具有独特的抗癌作用，但产量低、成本高。科学家利用植物组织培养的方法解决了这一问题，培养红豆杉的流程如图。(2)愈伤组织的特点是____________________________________________________________。

从脱分化到再分化需要更换新的培养基,原因是

_____________________________________________________________________________。(3)植物组织培养的过程一般可以归结为:

。(4)①过程培养基中生长素与细胞分裂素的比值_____。(填“较大”“适中”或“较小”)

没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞,一般处于旺盛分裂状态诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同适中1.判断(1)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。 ()(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。()(3)诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样。 ()(4)脱分化过程一般不需要光照,再分化过程需要光照。()(5)在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都发生改变。()(6)植物组织培养消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少

消毒剂对细胞的伤害。 ()√×××√√知识巩固2.如图为蓝莓植物组织培养过程的流程图,下列有关叙述错误的是(

)A.用70%的酒精对过程①获取的叶组织块作消毒处理B.过程②选用适宜的培养基,在光照培养箱中照光培养C.过程③属于再分化,其实质是基因的选择性表达D.幼苗移栽之前,必须进行炼苗处理B

【层级训练评价】(蓝本P39)T2、4、5知识巩固AB过程:二、植物体细胞杂交技术去壁:用___________________去除植物细胞壁。诱导原生质体融合的常用方法:①物理法:___________。

②化学法:___________________。原理:(1)原生质体融合的过程利用了___________________。(2)杂种细胞发育成杂种植株利用了____________________。意义:打破生殖隔离,实现___________育种,培育植物新品种。纤维素酶和果胶酶电融合法聚乙二醇法(PEG)细胞质膜的流动性植物细胞的全能性远缘杂交活动.质疑下图为植物体细胞杂交过程示意图,请思考回答:(1)植物体细胞杂交的原理是什么?细胞膜的流动性和植物细胞的全能性(2)获得原生质体时,应在______(填“低渗”或“等渗”)溶液中进行,理由是

_________________________________。等渗低渗溶液中原生质体易吸水涨破(3)将两个不同种的植物细胞A和B去除细胞壁后,经一定的方法促融,若只考虑两两

融合,可以形成几种融合细胞?符合要求的杂种细胞是哪种?3种(AA、BB、AB)AB(4)细胞融合完成的标志和植物体细胞杂交完成的标志分别是什么?(5)二倍体番茄和二倍体马铃薯经体细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有多少

个染色体组,是几倍体?杂种细胞再生出细胞壁有四个染色体组培育出杂种植株是四倍体植物性状结论若只表现出一种植物的性状未融合细胞若得到的是具有两种亲本性状的植物杂种植株若得到的是两种亲本性状的植物,且一种植物的性状得到加强多细胞融合体若得到的是一种植物的性状,但是效果得到加强同种细胞融合有关植物体细胞杂交的几个关注点:(1)植物体细胞融合的障碍:细胞壁。可以用纤维素酶和果胶酶去除。(2)植物体细胞融合成功的标志:再生出细胞壁。在此过程中高尔基体与细胞壁的形成

有关,同时该过程还需要线粒体提供能量。(3)植物体细胞杂交的结果:获得杂种植株。(4)融合后的杂种细胞筛选:假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B,则诱导融合后

的产物有三类:未融合的细胞(A和B);两两融合的细胞(AA、BB和AB);多细胞融合

体。两两融合的细胞中,只有AB型细胞是我们需要的杂种细胞,所以要进行筛选。(5)检测方法:对诱导产物中的细胞进行植物组织培养,然后根据得到的植物性状进行

判断。[方法规律]

体细胞杂交后细胞内染色体数目、染色体组数及基因型的判断体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞,不管染色体数目、基因型还是染色体组数都是两亲本之和。若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组,基因型为Aabb,另一植物细胞含有2y条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd,则新植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体为(2x+2y)条,4个染色体组,基因型为AabbccDd。名称植物组织培养植物体细胞杂交原理

过程选材

技术操作

植物组织培养和植物体细胞杂交的比较植物细胞的全能性细胞膜的流动性和植物细胞的全能性选取根尖、茎尖、幼嫩的叶片、花药等分裂旺盛的部位不同植物体细胞脱分化、再分化等先用酶解法去除细胞壁,后用一定的方法诱导细胞融合,最后脱分化、再分化形成杂种植株[典例]

(2024·湖北高考)植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述错误的是(

)A.过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异B.过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合C.过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素D.可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株B1.判断(1)植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质体的融合。()(2)植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。 ()(3)植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞。 ()(4)植物体细胞杂交过程利用了植物组织培养技术。 ()(5)植物原生质体融合的原理是植物细胞的全能性。 ()(6)若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞有3种类型。 ()(7)将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,可

用聚乙二醇法和电融合法诱导原生质体融合。()√√×