2.1.1 植物细胞工程的基本技术 课件(人教版选修3)

2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术1．细胞工程的含义植物组织培养技术原理和方法和.操作水平水平或水平目的按照人的意愿来改变细胞内的或获得.分类细胞工程和细胞工程细胞生物学分子生物学细胞细胞器遗传物质细胞产品植物动物2.细胞的全能性(1)定义：具有某种生物的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。(2)植物细胞全能性实现的条件：、提供适宜的营养条件。(3)影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。全部遗传信息完整生物体离体选择性植物细胞的全能性：(1)原因：分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因。(2)全能性大小比较：①受精卵(全能性最高)＞卵细胞(也具有较高的潜在全能性)＞体细胞(全能性较低)。②未分化或分化程度低的细胞＞分化程度高的体细胞。③植物细胞＞动物细胞；增殖细胞＞不增殖的细胞。④随着细胞分化的程度不断提高，细胞的全能性逐渐减小。思考讨论：为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达。在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成不同的组织和器官。3．植物组织培养(1)理论基础：。(2)前提：的植物器官、组织、细胞。(3)条件：和人工控制条件下、人工配制的培养基上、适宜的营养条件。(4)结果：诱导产生，最终形成完整植株。植物细胞的全能性离体无菌愈伤组织、丛芽2．植物组织培养的过程外植体(离体的植物器官、组织或细胞)――――→脱分化愈伤组织―――――→再分化根、芽→植物体。名称过程形成体特点培养基光脱分化由外植体脱分化为愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团生长素与细胞分裂素的比例适中避光再分化由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构有根、芽或有生根发芽的能力上述比例小需光营养生长生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成自身产生各种激素需光3.组织培养的影响因素(1)灭菌①所有的实验用具严格灭菌。②接种过程严格的无菌操作。(2)严格控制光照在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化再生的阶段一定要有光照。因为愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化，产生愈伤组织，若有光照则容易分化产生维管组织，不利于产生大量的愈伤组织。(3)植物激素比值的控制诱导分化的重要激素是细胞分裂素和生长素。细胞分裂素与生长素的比值小于1时，促进根的形成；大于1时，促进芽的形成；等于1时，愈伤组织不分化，继续形成新的愈伤组织。特别提醒在植物组织培养过程中，如果发现培养物被污染，特别是真菌污染，不要直接打开瓶盖进行清理，而要先经过高压蒸汽灭菌后，再打开培养瓶进行清理。1．概念将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培养成新的的技术。2．过程(1)原生质体的制备：去除，分离出有活力的(去除细胞壁后的植物细胞)。目前最常用的去除细胞壁的方法是酶解法，即用、等分解植物细胞的细胞壁。植物体细胞杂交技术杂种细胞植物体细胞壁原生质体纤维素酶果胶酶(2)原生质体的融合原理：方法法：离心、振动、等化学法：用作诱导剂来诱导成功标志：(3)杂种细胞通过组织培养产生。细胞膜的流动性物理电激聚乙二醇杂种细胞再生出细胞壁杂种植株3．意义克服了的障碍。[思维激活2]科学家通过体细胞杂交培育而成的“白菜—甘蓝”为什么能表现出两种植物的遗传性状？融合成的杂种细胞内染色体组成有何特点？提示体细胞杂交培育而成的“白菜—甘蓝”具有两个亲本的遗传物质，因此能表现出两种植物的遗传性状；植物体细胞杂交后，染色体组数是两个物种的总和，形成异源多倍体。因为细胞内每条染色体仍然有其同源染色体，因此从理论上讲均是可育的，但育性会降低。远缘杂交不亲和总结：操作流程步骤图解做法原生质体的获得酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁，得到原生质体杂种细胞的形成通过一定的技术手段(电激、聚乙二醇诱导等)进行人工诱导实现原生质体的融合杂种植株的产生对杂种细胞，用植物组织培养的方法进行培育4.应用植物体细胞杂交克服了植物远缘杂交不亲和的障碍，在培育作物新品种方面具有广阔的应用前景。如科学家已经培育出了白菜—甘蓝、烟草—海岛烟草等种间杂种。