高中生物课件2.1 植物细胞工程
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4.下图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是(
)。
A.植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍 B.杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全 能性 C.尽管愈伤组织可以进行光合作用,但其培养基中仍需要糖类、氨基酸 等有机营养 D.若 A 的基因型为 Rr,B 的基因型为 Yy,则最终形成的杂种植株的基因 型为 RrYy
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(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯” 属于 倍体植株。 (4)随“神舟六号”太空旅行的种苗中,最受关注的是柴油树试管苗。 柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物,可用植物组织培养来 实现柴油的工业化生产。若利用此技术,将柴油树细胞培养进行到过程 (填图中字母编号)即可。 解析:(1)番茄和马铃薯属于两种植物,存在生殖隔离,不能通过有性 杂交产生后代。(2)过程②是把 a、b 两个原生质体融合在一起,所以称 为原生质体融合。过程③是在融合的原生质体外再生一层细胞壁,而细 胞壁的形成与高尔基体有关。过程④的结果是形成了愈伤组织,所以④ 为脱分化。(3)“番茄—马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体。(4) 柴油是植物细胞的代谢产物,将柴油树细胞培养到愈伤组织即可。 答案:(1)不能,不同种的植物存在生殖隔离 (2)植物组织培养 细 胞全能性 原生质体融合 高尔基体 脱分化 有丝分裂 (3)六 (4)e
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4.植物组织培养技术的流程是怎样的? 提示: 外植体消毒 化培养基上 接种到诱导培养基上 愈伤组织 接种到分
再分化
移栽到大田
完整植株
幼苗
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迁移与应用 下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管后,在一定 条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题。
(1)愈伤组织是韧皮部细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,在愈 伤组织形成过程中,必须从培养基中获得 机物等营养物质。 (2)要促进韧皮部细胞分裂和生长,培养基中应用 两类激素。 (3)此过程依据的原理是 是 (4)A 阶段是 阶段需要光照,原因是
专题 2
细胞工程
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退出Leabharlann 2.1植物细胞工程
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2.1.1
植物细胞工程的基本技术
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课前预习导学
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目标导航
学习目标 重点难点 重点: 1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技 术。 2.尝试进行植物组织培养。 1.植物组织培养的原理和过 程。 2.植物体细胞杂交的原理。 难点: 植物组织培养的实验。
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解析:植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。 杂种细胞经过脱分化和再分化过程可以培育成杂种植株,说明杂种细 胞具有全能性。愈伤组织不能进行光合作用,所以其培养基中需要糖类、 氨基酸等有机营养。若 A 的基因型为 Rr,B 的基因型为 Yy,则最终形成 的杂种植株的基因型为 RrYy。 答案:C
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当堂检测
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1.植物细胞工程通常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂 交等,这些技术的理论基础是( )。 A.植物细胞的结构是完整的 B.植物细胞能进行有丝分裂 C.植物体的生命活动受激素调节 D.植物细胞具有全能性 解析:植物细胞都具有发育成完整植物体的潜能,即细胞的全能性,它是 细胞工程的理论基础。 答案:D
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、
和小分子有 和
。A 和 B 阶段主要进行的分裂方式 等。
,B 阶段除了细胞分裂外,还进行细胞
形成愈伤组织的过程,此过程不需要光照,而 B
解析:愈伤组织的形成需要水、无机盐、小分子有机物、生长素和 细胞分裂素等物质。植物组织培养的原理是细胞的全能性 ,既有细胞的 分裂,也有细胞的分化,主要包括脱分化和再分化两个过程。 试管苗中叶 绿素的形成需要光照。 答案:(1)水 (3)细胞的全能性 无机盐 (2)细胞分裂素 分化 生长素 芽发育成叶,叶肉细 有丝分裂 (4)脱分化
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3.植物组织培养繁育红掌的正确流程是( )。 ①离体的红掌组织 ②胚状体或丛芽 ③愈伤组织 ④再分化 ⑤脱 分化 ⑥红掌幼苗 A.①②⑥⑤③④ B.①②④⑥③⑤ C.①⑤③④②⑥ D.①⑤②⑥③④ 解析:植物组织培养的过程是:离体植物器官、 组织或细胞→脱分化→愈 伤组织→再分化→胚状体或丛芽→植物体。 答案:C
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三、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 将其培育成新的植物体的技术。 2.过程: (1)用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁得到原生质体; (2)人工诱导原生质体融合; (3)诱导再生出新的细胞壁形成杂种细胞; (4)培养杂种细胞,经脱分化形成愈伤组织、再分化生成胚状体或丛 芽,进而发育成完整的小植株。 3.诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电激等。化学法一般 是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。融合完成的标志:新细胞壁的形成。 4.实例:番茄与马铃薯体细胞杂交,培育出“番茄—马铃薯”杂种植株。 5.重要意义:克服不同生物远缘杂交的障碍。
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课堂合作探究
问题导学
一、植物组织培养技术
活动与探究 1.什么是植物细胞的分化、脱分化、再分化? 提示:(1)细胞的分化:在特定时间和空间下基因有选择性表达的过 程,细胞分化后在形态和功能上出现稳定性的差异。 (2)脱分化:离体细胞失去特有的细胞结构和功能,转变成未分化细 胞的过程。 (3)再分化:由愈伤组织分化形成芽和根的过程。 再分化的关键是调 整生长素和细胞分裂素的比例。
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5.下图是某植物的培育过程,请据图判断下列说法中错误的是(
)。
A.A→F 不能体现细胞的全能性 B.C 中是高度液泡化的薄壁细胞 C.植株 A 和 F 中的染色体组数不同 D.植株 F 一般不能直接应用于生产 解析:花药离体培养用到的生殖细胞同样具有全能性。 C 中愈伤组织细 胞是高度液泡化的薄壁细胞。植株 F 是植株 A 的单倍体,植株 A 和 F 中的染色体组数不同。单倍体植株高度不育,植株 F 一般不能直接应用 于生产。 答案:A
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3.植物组织培养时,恢复植物细胞全能性的条件有哪些? 提示:(1)脱离母体:脱离母体用于植物组织培养的植物器官、组织 或细胞又称为外植体。 (2)营养物质: ①无机营养物:主要由大量元素和微量元素两部分组成。 ②蔗糖:给植物组织提供碳源和能源,维持培养基的渗透压。 ③维生素:有利于外植体的发育。 ④各种氨基酸等。 ⑤植物激素:主要是生长素和细胞分裂素。 (3)无菌条件: 培养基需用高压蒸汽灭菌;外植体在接种前要消毒;接种时需在无 菌室中或超净工作台上进行。 (4)环境因素:适宜温度、光照等外界条件。
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预习交流
植物组织培养是植物细胞工程中最基本的技术 ,利用这项技术,可 以把植物的一片叶子、 一瓣花瓣,甚至一粒花粉,都可以培养成幼小的植 株。 1.植物组织培养的培养对象是什么? 提示:离体的植物器官、组织和细胞。 2.植物组织培养的条件是什么? 提示:无菌和人工控制的条件下,人工配制的培养基、 适宜的培养条 件。 3.植物组织培养的结果是什么? 提示:诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
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预习导引
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一、细胞工程
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。根据操作对象的不同,可分 为植物细胞工程和动物细胞工程。
二、植物组织培养技术
1.概念:植物组织培养技术就是在无菌和人工控制条件下,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。 2.理论基础:植物细胞的全能性。 3.过程:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,愈伤组 织再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成完整的植株。 4.植物细胞的全能性:生物体的任何一个细胞都具有发育成完整个 体的潜能。
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2.用纤维素酶和果胶酶处理成熟的植物细胞,一段时间后将其置于清水 中,细胞将( )。 A.皱缩 B.涨破 C.呈球形 D.保持原状 解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶处 理成熟的植物细胞会将其细胞壁去除,剩下的是原生质体。将原生质体 置于清水中会吸水涨破。 答案:B
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(1)植物体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两个环节。 (2)只考虑两个原生质体的融合,如 A、B 两种原生质体发生融合后 的细胞有:原生质体 A 与 A 的融合、 B 与 B 的融合和 A 与 B 的融合。 所以需要经过筛选才能得到杂种细胞。 (3)体细胞杂交植物的染色体组数 ①染色体组数目=甲、乙两个细胞内染色体组数之和。 ②植物体细胞杂交后的植物,有几个染色体组就称为几倍体。 ③举例: a.二倍体白菜和二倍体甘蓝体细胞杂交得到的白菜 —甘蓝有四个 染色体组,为四倍体。 b.二倍体白菜配子和二倍体甘蓝配子杂交得到的新个体有两个染 色体组,称为二倍体。
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(4)激素调控:生长素和细胞分裂素用量及比例对植物组织培养的 影响:
比例 生长素>细胞分裂素 细胞分裂素>生长素 比例适中 影响 有利于根的分化,抑制芽的形成 有利于芽的分化,抑制根的形成 促进愈伤组织的形成
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二、植物体细胞杂交技术
活动与探究 1.植物体细胞杂交技术的原理是什么? 提示:(1)诱导原生质体融合:细胞膜的流动性。 (2)培育成杂种植株:细胞的全能性。 2.植物体细胞杂交的过程是怎样的? 提示:
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2.什么是细胞的全能性?细胞全能性的原因是什么?不同细胞全能 性的大小是怎样的? 提示:(1)概念:从理论上讲,生物体的每一个细胞都具有发育成完整 个体的潜能。细胞的这种特性叫作细胞的全能性。 (2)原因:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传 物质。 (3)全能性大小(一般情况下): ①植物细胞>动物细胞(高度分化的动物细胞只有细胞核具有全能 性)。 ②受精卵>生殖细胞(精子、卵子)>体细胞。 ③幼嫩的细胞>衰老的细胞。 ④细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的。 ⑤体细胞:分化程度低的>分化程度高的。
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2.1.1植物细胞工程课件(林)
植物材料 （消毒）
脱分化 无菌接种、诱导
愈伤组织
再分化 诱导
试管苗
移栽到大田,培养成正常植株
4、需掌握的几个概念：
（1）愈伤组织：
离体的植物器官、组织或细胞，在 培养一段时间以后，通过脱分化和 细胞分裂，形成一种由高度液泡化 的薄壁细胞组成的组织。薄壁细胞 无定形状态、排列疏松无规则，无 叶绿体,不进行光合作用
胞膜的什么特性有关？ 4．如果两个来源不同的原生质体发生了融
合，下一步该做何处理？ 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
过 程
植 物 细 胞 融 合
植物细胞A 植物细胞B
原生质体A
去细胞壁
原生质体融合
方法？
原生质体 B
正在融合的 原生质体
再生出细胞壁
促进融合 的方法？
杂种细胞
脱分化 再分化
杂种植物
融合 完成
脱分化 条件？植物激素
物 组 织 培 养 的 过 程
无定形状态特点？ 薄壁细胞
愈伤组织 （未分化）植物激素：
细胞分裂素、生长素
高度液泡化
再分化
排列疏松、无规则
无叶绿体,不进行光合 根、芽 （分化） 繁殖速度快
作用
不受季节限制
工厂化生产
幼苗无毒
植物体 优点？ .
理论基础：细胞的全能性
. .
根据上述过程，请同学们讨论归纳出 组织培养的概念。
（3）再分化：
脱分化产生的愈伤组织在培养过程
中重新分化根或芽等器官的过程。
（2）脱分化：
已经分化的细胞， 经过诱导后，失 去其特有的结构 和功能而转变成 未分化细胞的过 程，又称去分化。
小结： 分化程度低 幼芽或幼根？
经典：高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修3
1、下列不能作为植物组织培养的材料是：
A、秋海棠的叶中的导管细胞
25
植物体细胞杂交应用研究
26
植物体细胞杂交
1、定义：将两个来自不同植物的体细胞融合成
一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
2、优势：
（与有性杂交
克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展 了可用于杂交的亲本组合范围。。
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(定向改造）
10
细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
11
12
一、植物组织培养
1、原理： 细胞的全能性
13
细胞的全能性
1. 概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体
的潜能。
2. 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传
植物细胞工程的基本技术
1
2
植物细胞工程 常用的技术 植 物组织培养 植物体细胞杂交
植物细胞工程的理论基础是：植物细胞 的全能性。
全能性：是指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 个体的潜能。
原因：是生物的每一个体细胞都含有噶 物种所特有的全套遗传物质（全套基因）
3
在理论上，生物的任何一个细胞都具有 发育成完整个体的能力。但是，在生物 个体发育中，细胞并不会表现出全能性， 而是分化成各种组织和器官。这是因为 在特定的时间和空间条件下，细胞中的 基因会有选择的转录翻译出各种不同的 蛋白质，从而构成生物体的同组织和器 官。
39
个人观点供参考，欢迎讨论
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
课前篇自主预习
一
二
三
四
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
细胞的全能性
问题导引
细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?
资料 科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝
卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如
图)。
(1)这一科学实验证明了植物细胞具有
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
下图是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是( )
A.过程①需要将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 B.过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据是细胞膜 具有选择透过性 C.将杂种细胞培育成新植物体的过程中需要根据生长发育进程更 换培养基 D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不 可育
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
通过植物体细胞杂交可以获得“烟草—菠菜”——一种新型的烟 草品种。下图为培育杂种植株过程的示意图,下列操作不正确的是 ()
A.在融合之前除去两种细胞的细胞壁 B.原生质体先进行脱分化处理再融合 C.原生质体融合后筛选出杂种细胞继续培养 D.应先诱导杂种细胞形成愈伤组织再诱导分化
探究点一
探究点二
探究点三探究学习
类型二 植物体细胞杂交 例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯 的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过 程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植 株。据图回答下列问题。
高中生物细胞工程课堂PPT(1).ppt
分瓶传代培养
养
传代10-50代左右，增长缓慢以 至于完全停止，部分细胞核型可
10代细胞
传
能发生变化（遗传物质可能改变）
代
继续传代培养少部分细胞获得不 40-50代细胞 培
死改动性变物，，细细等胞同胞突于培变癌养，细遗胞不传。能物质已经 最终培养成动物体
无限传代
养
遗细 传胞 物株 质： 未一 改般 变说
4
2、意义
与有性杂交（种内）相比，植物体细胞杂交克服了远 缘杂交不亲合的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合 范围（种间、属间），并且培育出了许多在生产上有较高 应用价值的杂种植株品种。
5
三、植物细胞工程的实际应用
(一）植物繁殖新途径 1、概微念型：快繁速殖繁殖优良品种的植物组织培养技术，
也叫快速繁殖技术。 特点：
动物细胞 融合技术
动物细胞培养
获得产生相应抗 体的B淋巴细胞
B 、BB 、B瘤 、瘤瘤 、瘤
只有杂种细 胞才能活
30
4.单克隆抗体的应用：
• 主要用于疾病的诊断、治疗和预防。
• 若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”， 将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌 细胞又不会伤害健康细胞。
• 特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏 度高、化学性质单一的优点。
1、概念
动物细胞融合也称细胞杂交，指两个或多个动物 细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后形成的具有两个或多个细胞遗传信息的单 核细胞，称为杂交细胞。
24
2、过程
不同DNA的两个细胞
灭活病毒诱导细胞融合 （先质后核）
（丧失感染性、保留抗原结构）
融合后的杂交细胞进 行有丝分裂
25
人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》
![人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/12b9594abe1e650e52ea99c0.webp)
比较
植物组织培养
所属 范畴 原理状 繁殖速度快 大规模生产提高经济效益
植物体细胞杂交技术
染色体变异、基因重组 膜流动性 细胞全能性 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远缘 杂交不亲和的障碍
步骤
意义 联系
杂交技术应用了组织培养
证明：分化的植物细胞，人具有形成完整植株所需要 的 全部基因 。
(1)在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭 菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养 物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质， 导致培养物迅速死亡。 (2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含 有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤 组织。胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是 否也能培养成小植株？
1937年，怀特用烟草茎段形成层作材料，在试管中培 养出了烟草植株。
1958年，斯图尔德利用胡萝卜的组织培养再次证明了
植物细胞的全能性
1965年，沃索在一定培养基上由烟草的单细胞得到再
生植株 。 1970年，斯图尔德 用悬浮的单个细胞也培养出了可育 细胞的全能性 的新植株，进一步证明了 。 20世纪70年代以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生 。
克服植物远缘杂交不亲和性
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。 结果
如 马、驴之间
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
白 菜
甘 蓝
白菜－甘蓝 “白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期 短、耐热性强和易于贮藏等优点。
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
能。可以培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织 比较困难。
2.1.1《植物细胞工程的基本技术》课件高中生物精品公开课
3） 植物细胞＞动物细胞 4）分化程度低的细胞＞分化程度 高的细胞 6.细胞表现全能性的条件有哪些？ 离体、营养物质、激素及其它适宜条件。
激素用量的比例影响实验结果：
IAA量>CK量,有利于根的分化
IAA量<CK量，有利于芽的分化 比值适中时，促进愈伤组织的生长。
(二)、植物组织培养的过程
一 、
细胞膜的什么特性有关？ （4）如果两个来源不同的原生质体发生融合
形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做 何种处理？ （5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
二、植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A 方法？
融合 完成
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
的
标志
融合的 杂种
愈
杂
原生质
人 工
体AB
诱
导
再 生 出 细
细胞
AB
脱 分
化
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
植物细胞B
胞
促进融合 壁
的方法？
2、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。
3、意义
克服远源杂交的不亲和障碍。
4.未能解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良性状。
的 薄壁细胞
过
程
植物体
理论基础： 细胞的全能性
(1)在组织培养实验中，为什么要强调所 用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染。 ①因杂菌生长快，会和培养物争夺营养。 ②杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致 培养物迅速死亡。
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取 含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤 组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法 进行验证吗？
激素用量的比例影响实验结果：
IAA量>CK量,有利于根的分化
IAA量<CK量，有利于芽的分化 比值适中时，促进愈伤组织的生长。
(二)、植物组织培养的过程
一 、
细胞膜的什么特性有关？ （4）如果两个来源不同的原生质体发生融合
形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做 何种处理？ （5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
二、植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A 方法？
融合 完成
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
的
标志
融合的 杂种
愈
杂
原生质
人 工
体AB
诱
导
再 生 出 细
细胞
AB
脱 分
化
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
植物细胞B
胞
促进融合 壁
的方法？
2、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。
3、意义
克服远源杂交的不亲和障碍。
4.未能解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良性状。
的 薄壁细胞
过
程
植物体
理论基础： 细胞的全能性
(1)在组织培养实验中，为什么要强调所 用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染。 ①因杂菌生长快，会和培养物争夺营养。 ②杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致 培养物迅速死亡。
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取 含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤 组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法 进行验证吗？
人教版高中生物选修三教学课件 2.1 植物细胞工程
重新分化出组织器官的过程 （细胞分裂素、生长素）
愈伤组织
光照
胚状体已分化出根、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
细胞分化程度与细胞分裂能力呈负相关
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养技术
植物组织培养的基本过程 外植 体
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
1907
20世纪 60年代
美国
中国 英国
哈里森
童第周 米尔斯 坦 科勒
1975 德国 1996.7 2001.11.3
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养 植物体细胞杂交
2.1 植物细胞工程
需光
植物细胞脱分化、再分化的关键因素：植物激素
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养技术
植物组织培养形成的愈伤组织进行培养， 又可以分化形成 根、芽等器官，这一过程称为： A、脱分化 C、再分化 B、去分化 D、脱分化或去分化
下列不能作为植物组织培养的材料是：
A、秋海棠的叶
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养技术
脱分化和再分化比较 名称 过程 形成体特点 培养基 细胞分裂素与生 长素比值低 光
脱分化
排列疏松、高液 由外植体形成愈 泡化的薄壁细胞 伤组织 团 由愈伤组织形成 有根、芽或具有 胚状再分化
细胞分裂素与生 长素比值高
2.1.1植物细胞工程的基本技术
【生物】2.1植物细胞工程课件(人教版选修3)
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。
什么叫细胞工程？
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 细胞器水基上平因的工程 操质或作获，得按细照胞人产们品的的意一愿门来综改基操合变因作科细工水学胞程平技内的 是术的。遗的 什传原 么物理 ？是
防止杂菌污染，因为杂菌生长快， 会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中 会产生有害的物质，导致培养物迅速死 亡。
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有 形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。 请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）， 是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验 证吗？
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完 整个体，因此全能性最高 Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达 Ｃ．卵细胞和受精卵一样，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
2．下列细胞全能性最高的是
（）
C
A．植物的卵细胞 B ．植物的精子细胞
C．被子植物的受精卵
D．被子植物的的叶肉细胞
联系
杂交技术应用了组织培养
小结
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
案例一
生姜是药食两用的经济作物，具有 栽培容易、产量高、价格高等特点， 近年在各地发展很快。但是生姜在生 产上长期采用无性繁殖，容易感染多 种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱 缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。
反馈练习
1.下列属于组织培养的是： A
什么叫细胞工程？
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 细胞器水基上平因的工程 操质或作获，得按细照胞人产们品的的意一愿门来综改基操合变因作科细工水学胞程平技内的 是术的。遗的 什传原 么物理 ？是
防止杂菌污染，因为杂菌生长快， 会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中 会产生有害的物质，导致培养物迅速死 亡。
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有 形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。 请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）， 是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验 证吗？
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完 整个体，因此全能性最高 Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达 Ｃ．卵细胞和受精卵一样，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
2．下列细胞全能性最高的是
（）
C
A．植物的卵细胞 B ．植物的精子细胞
C．被子植物的受精卵
D．被子植物的的叶肉细胞
联系
杂交技术应用了组织培养
小结
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
案例一
生姜是药食两用的经济作物，具有 栽培容易、产量高、价格高等特点， 近年在各地发展很快。但是生姜在生 产上长期采用无性繁殖，容易感染多 种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱 缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。
反馈练习
1.下列属于组织培养的是： A
高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修课件
3
强化伦理和安全性监管
在推进植物细胞工程技术研究与应用的同时，应 加强伦理和安全性问题的监管和规范，确保技术 的合理应用和发展。
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将培养出的植株从培养容器中取 出，移栽到自然环境中，并进行 驯化，使其适应自然环境。
植物组织培养的应用
快速繁殖Βιβλιοθήκη 遗传转化利用植物组织培养技术可以快速繁殖植物 ，提高繁殖效率。
通过植物组织培养技术可以将外源基因导 入植物细胞中，实现遗传转化。
细胞培养生产有用次生代谢产物
保存珍稀濒危植物种质资源
通过植物组织培养技术可以生产有用的次 生代谢产物，如药物、香料等。
范。
资源和环境压力
植物细胞工程技术的实施需要大 量的资源和环境支持，如何在保 障技术实施的同时降低资源和环 境压力是一个亟待解决的问题。
对未来研究的建议
1 2
加强基础研究
深入开展植物细胞工程的基础研究，探索新的技 术和方法，提高技术的可行性和效率。
加强跨学科合作
植物细胞工程技术涉及到多个学科领域，需要加 强跨学科合作，促进技术交流和成果转化。
植物次生代谢产物的生产
通过植物细胞培养技术，生产天然药物、香料、色素等次生代谢产 物，满足人类对天然产物的需求。
植物细胞工程的发展历程
1902年
德国科学家哈伯兰特提出植物 无性繁殖的概念，奠定了植物
组织培养的基础。
1958年
Friedenreich首次用人工方法 诱导马铃薯无性繁殖，获得成 功。
1970年
科学家们开始探索植物体细胞 杂交技术，以实现不同物种之 间的基因交流。
1980年
基因工程技术的兴起，为植物 细胞工程提供了新的工具和手 段，推动了植物细胞工程的快