2019年高考生物大一轮复习精品课件：选修3 植物细胞工程 (共56张PPT)

3、影响植物组织培养的因素
营养成分：大量元素、微量元素、有机物 （氨基酸、维生素、蔗糖等）、水
激素：细胞分裂素和生长素。两者用量的 比例影响植物细胞的发育方向。
生长素/细胞分裂素:比值高时，有利于根的分化；
生长素/细胞分裂素:比值低时，有利于芽的分化； 生长素/细胞分裂素:比值适中，促进愈伤组织的形成。
意义（与传统有性杂交相比）： 克服了不同种生物远缘杂交不亲和的 障碍；打破了物种之间的生殖隔离；扩大 了遗传重组范围。
白菜
甘蓝
白菜-甘蓝
白菜-甘蓝的优点：生长周期短、耐热性强、 易于储藏等。
白菜
若A含有2N条染色体，2个染色体组， 基因型为Aabb，B含有2M条染色体，2个染 色体组，基因型为ccDd，则新植株应为四 白菜－甘蓝 紫甘蓝 倍体，其体细胞中染色体数为2N+2M,基因 型为AabbccDd。 思考：白菜、甘蓝是二倍体，那么获得的 白菜—甘蓝是几倍体？ 四倍体
小结
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 通常采用的 工 技术手段 程
的薄壁细胞组成的组织。 由外植体形成愈 伤组织的过程 愈伤组织重新分 化出根、芽等器 官的过程
植物体
2、实验流程
制备外植体 再分化培养
P34实验
接种 试管苗 脱分化培养 正常植株
实验关键： （1）全程无菌操作（包括接种用具、接 种环境、接种材料、接种过程、培养过 程）。 （2）取材：应选择含形成层的部分，易 诱导形成愈伤组织。 （3）植物激素的比例适当。
全能性大小 植物细胞 ＞ 动物细胞（动物细胞细胞核具有全能性） ＞体细胞 受精卵 ＞生殖细胞（卵细胞、精子、配子）
体细胞：分化程度低的 ＞分化程度高的
幼嫩的 ＞衰老的
细胞分裂能力强的 ＞ 分裂能力弱的
一、植物组织培养 概念：在无菌和人工控制下，将离体的植物 器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养 基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈 伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
二、植物体细胞杂交技术
2、过程
植物细胞A
去 壁
植物细胞的融合 方法？ 融合完成 的标志
ห้องสมุดไป่ตู้
植物组织培养
原生质体A 原生质体B
去 壁
植物细胞B
人 融合 杂 工 的原 诱 再 种 导 生质 生 细 体AB 出 胞 AB 细 促进融合 胞 方法？ 壁
愈 伤 脱 组 分 织 化
再 分 化
杂 种 植 株
A
标志
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质是恢复细胞的全能性过程。 结果是形成愈伤组织。 再分化：由愈伤组织重新分化成根 或芽等器官，形成完整植株的过 程。
1、植物组织培养过程：
离体 组织、 脱分化 再分化 器官 愈伤 芽或根 或细 组织 等器官 胞 （外 由排列疏松无规则、高 植体） 度液泡化、无定形状态
（ 1） （ 2）
（ 3）
（ 1）
B
（ 5）
（ 4）
思考与探究
为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没 有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地 下结马铃薯？ 主要原因：生物基因的表达不是孤立的，它 们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃 薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种 的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互 干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物 质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、 地下结马铃薯就是很自然的了。
细胞工程的概念
细胞工程是指应用细胞生物学和分子 生物学的原理和方法，通过细胞水平或细 胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一 门综合科学技术。
应用的原理和方法 细胞生物学和 分子生物学
研究的水平 细胞水平或细胞器水平 概念
细 胞 工 程
分类
按照人们的意愿来 研究的目的 改变细胞内的遗传物 质或获得细胞产品
植物细胞工程 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
番茄与马铃薯同是茄科植物，但不是同属 的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经 常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。
植物组织培养 植物细胞工程采用的技术
植物体细胞杂交 植物细胞工程的理论基础 植物细胞的全能性 全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞， 都具有发育成完整生物体的潜能。 原因： 是生物体的每一个体细胞都含有该物种遗传 性所特有的全套遗传物质（全套基因）。
理论上，生物的任何一个细胞都具有发育 成完整个体的能力，但为什么生物体内的细胞 没表现全能性，而是分化成不同的组织或器官 呢？
因为基因在特定时间和空间下，细胞中的 基因会有选择的转录翻译出各种不同的蛋白质， 从而构成生物体的不同组织和器官。
基因选择性表达
细胞的全能性与细胞分化的关系
全能性高则分化程度低。全能性最高的是受精 卵，还没有分化，个体发育其实就是受精卵不 断分裂和分化的过程，越往后细胞分化程度越 高。体细胞是高度分化的细胞，也是全能性最 低的细胞。
2、两个原生质体发生融合，首先是什么 融合？利用了什么原理？什么方法？ 细胞膜 细胞膜的流动性 物理：离心、振动、电刺激 化学：聚乙二醇（PEG）
3、植物细胞融合成功标志是什么？ 杂种细胞产生新的细胞壁
4、形成了杂种细胞后，如何才能得到杂 种植株？ 植物组织培养 脱分化 再分化 5、融合的细胞中，两两融合的细胞有几 种？对融合的细胞如何处理得到所需杂交 细胞。 3种；需进行筛选。
光照：脱分化无光、再分化需光
激素？比例
激素比例？
激素比 例？
二、植物体细胞杂交技术
1、概念 将不同种的植 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、要想让两个来自不同植物的体细胞融合 在一起，遇到的第一个障碍是什么？ 如何 温和的消除这一障碍？去壁后得到什么？ 酶解法 细胞壁 原生质体 （纤维素酶、果胶酶）
一、植物的组织培养
外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体或丛芽 外植体：从活植物体 上切下进行培养的那 部分组织或器官
试管苗
（1）愈伤组织
愈伤组织：细胞排列疏 松而无规则、高度液泡化、 无定形状态具有分生能力 的薄壁细胞。
（2）脱分化和再分化
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去 其特有的结构和功能而变成未分化的细胞。 脱分化的细胞成为薄壁细胞，叫愈伤组织。