14-15生物(人教版)选修3配套课件：2-1.1植物细胞工程

02重点难点探究
要点一
细胞的全能性及植物细胞全能性表达所需的条件
1．细胞全能性的原因(物质基础) 生物体的每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息， 都有发育成为个体所需要的全部基因。从理论上来说，一个染 色体组中含有发育为该物种的个体所需的全部基因。
2．细胞全能性大小的比较 (1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。 (2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。 (3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的，细胞分裂能力 强的>细胞分裂能力弱的，幼嫩的细胞>衰老的细胞。
3．实现细胞全能性的条件 材料 培养基 离体的细胞、组织或器官 种类齐全、比例合适的营养物质及一定的 植物激素
外界条 a.无菌操作；b.光照：愈伤组织的培养最 件 初避光培养，后期见光培养
在植物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同 的组织和器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表 达的结果。但它们的遗传潜力并没有丧失，全部的遗传信息仍 然被保存在DNA的序列中，一旦脱离原来组织和器官的束缚成 为游离状态的细胞，并在一定的营养条件和植物激素的诱导 下，细胞就能表现出全能性，发育成完整的植株。
专题2 细胞工程
第 1节
植物细胞工程——植物细胞工程的 基本技术
[学习目标] 1.理解植物细胞的全能性。2.了解植物细胞脱 分化和再分化的结果。3.掌握植物组织培养的特点。4.理解植物 体细胞杂交和植物组织培养的联系。
技术 1．细胞工程的含义
2.植物细胞的全能性 (1)含义：具有某种生物 胞，都具有发育成
[例1] ( )
[2014· 北京东城]以下不能说明细胞全能性的实验是
A．玉米花粉粒培育出植株 B．转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 C．烧伤病人的健康细胞培养出皮肤 D．核移植获得的组装细胞培育出鲤鲫移核鱼
[解析]
考查细胞全能性的概念，细胞的全能性是指生物
体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。玉米花粉粒培 育出植株、向日葵细胞培育出植株、组装细胞培育出鲤鲫移核 鱼都是全能性的体现，只有C没有得到完整个体，不能体现细 胞的全能性。
③全部遗传信息
的潜能。
的任何一个细
④完整生物体
(2)脱分化：让 ⑤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细胞， 进而形成 ⑥愈伤组织 。 (3)再分化：愈伤组织在一定的培养条件下，分化出幼根和 芽，进而形成完整植株。
3．植物组织培养技术 (1)理论基础：植物细胞的 ⑦全能性 。 (2)实验：胡萝卜的组织培养。 a. 原理
b. 过程 取材：消毒后选取根的 ⑨形成层 部位，切取 1 cm3 左右 的小块，该部位容易诱导形成愈伤组织。 接种：将组织块接种到诱导培养基上，诱导出愈伤组织。 培养：在 23～26℃恒温 ⑩避光 条件下培养一段时间，再 将愈伤组织转接到分化培养基上培养，诱导出试管苗。 移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株。
知识点二、植物体细胞杂交 1．概念：将不同种的植物 ①体细胞，在一定条件下融合成
②杂种细胞
2．过程
，并将其培育成 ③新的植物体 的技术。
(1)制备原生质体：用 ④纤维素 酶和 ⑤果胶 酶去除细胞 壁，获得具有活力的 ⑥原生质体 。
(2)诱导原生质体的融合 a．诱导方法：物理法(离心、振动、电刺激等)和化学法(用
[答案] C
[规律方法]
1. 全能性一定由一个细胞(或细胞核)发育成完
整个体才能体现出来，反之，不能称为全能性。如选择干细胞 培育成某一器官，其过程不属于细胞的全能性。 2. 全能性的原理是细胞具有发育成完整个体所必需的“全 套”基因而不是“全部”基因，因此含染色体组的配子中有全 套基因，同样具有全能性。
(3)概念： 在 ⑪无菌 和人工控制条件下， 将 ⑫离体 的植物 器官、组织及细胞，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。
思维探究 1．植物的种子能发育成完整的植株，是否体现了细胞的全 能性？为什么？ 提示：没有，因为种子中的胚已完成了早期发育，相当于 新植物体的幼体，发育成完整植株的过程，相当于植物的长 大。 2．诱导愈伤组织分化时需要的植物激素主要有哪些？ 提示：生长素和细胞分裂素。
答案：C
要点二 1.
植物组织培养实验的关键
取材：含形成层(分生组织)的部分易于诱导形成愈伤组
织。尽管植物体其他已分化的部分也可以用于组织培养，但诱 导愈伤组织的形成比较困难。 2. 消毒：培养基中含有丰富的营养物质，不仅有利于培养 物的生长，也利于各种杂菌的生长。一旦污染，迅速生长的各 种杂菌不仅会与培养物争夺营养、而且杂菌会产生大量对培养 物有害的物质，导致培养物死亡。
⑦聚乙二醇
诱导)。
b．成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。 (3)植物组织培养：人工培养杂种细胞，得到杂种植株。 3．意义：克服不同生物 ⑧远缘杂交不亲和 的障碍。
思维探究 3．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？ 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。 4．植物细胞A和B去除细胞壁后的原生质体融合后有几 种？ 提示：三种，A—A、B—B、A—B。
[变式训练1] 述，不正确的是(
[2014· 哈尔滨高二检测]有关细胞全能性的叙 )
A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因 此其全能性最高 B．生物体内细胞由于进行分化，全能性不能表达 C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D．在一定条件下，植物细胞离体培养能表现出全能性
解析：受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细 胞的分裂、分化就能形成完整的个体，所以全能性很高；体内 每一个体细胞都是通过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个 体所必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分 化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体内细胞并没有表 达出全能性；卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高， 但与受精卵不同，卵细胞的分化程度较高；分化的植物细胞具 有全能性，但必须在一定条件下离体培养才能表达。