1、專題2 細胞工程,第一節(jié) 植物細胞工程的基本技術(shù),學習目標,1、掌握植物細胞工程的原理 2、掌握植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交技術(shù) 3、分析影響植物細胞工程的因素,【自主學習】,一、1、細胞生物學和分子生物學 細胞水平或細胞器水平 遺傳物質(zhì) 細胞產(chǎn)品 植物細胞工程和動物細胞工程 2、生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性。 二、1、由高度分化的植物器官、組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化。 2、脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官，這一過程稱為植物細胞的再分化。 3、處于離體狀態(tài)的植物活細胞，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能

2、表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。人工條件下實現(xiàn)的這一過程，就是植物組織培養(yǎng)。 4、細胞全能性 三、1、植物細胞的全能性和細胞膜的流動性 2、纖維素酶和果膠酶 離心、震蕩和電激 聚乙二醇（PEG） 細胞壁 雜種細胞 脫分化 再分化 自學檢測 1、D 2、AD 3、 （1）離體的植物組織或器官 全能性 （2）愈傷組織 低 高 （3）單倍體 秋水仙素 染色體 單倍體育種,細胞工程,探究點一,1、細胞包含有全套的遺傳信息 脫離母體和適宜的營養(yǎng)條件,2、受精卵配子體細胞 體細胞中，分裂旺盛的大于分裂弱的,總的說來，植物細胞的全能性高于物細胞的全能性；受精卵的全能性最高；生殖細胞的全能性高于體細胞的全能性

3、；在個體發(fā)育歷程上，同一生物體內(nèi)，細胞的分化程度越高，其全能性越低。 如果可以排序的話，大致可以這樣看：受精卵胚胎干細胞骨髓干細胞生殖細胞體細胞,探究點二,1、分化、脫分化等需要一定條件的誘導(dǎo)，其中植物激素必不可少,2、脫分化：離體和營養(yǎng)條件 再分化：植物激素的誘導(dǎo),3、克服了遠緣雜交不親和,理論基礎(chǔ),植物細胞工程,技術(shù)手段,植物組織培養(yǎng),植物體細胞雜交,植物細胞的全能性,實際應(yīng)用,2.1 植物細胞工程,一、植物組織培養(yǎng),離體植 物組織或器官 （外植體）,脫分化,再分化,植物體,外源激素誘導(dǎo),外植體本身、培養(yǎng)基和培養(yǎng)環(huán)境,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基,無機營養(yǎng)物質(zhì)：植物所必需的大量元素及微量元素 有機

4、營養(yǎng)物質(zhì) 含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸 碳源：2%5%的蔗糖 瓊脂：起凝固支持作用 植物激素：（生長素，細胞分裂素）,愈傷組織,愈傷組織,胚狀體,根、芽同時發(fā)生,先根后芽,先芽后根,人工種子,完 整 植 株,（三）神奇的人工種子,人工種子組成,胚狀體（或不定芽、頂芽和腋芽） +人工種皮(透氣透水易降解 +胚乳（營養(yǎng)物質(zhì)、固氮菌、抗生素等）,人工種子：,獲取 外植體,無菌接種,誘導(dǎo)愈傷組織 的形成,試管苗的形成,擴大培養(yǎng),移栽,脫分化,再分化,請同學們討論如何實現(xiàn)？,雜種細胞,愈傷組織,雜種植株,植物細胞A,植物細胞B,原生質(zhì)體A,原生質(zhì)體B,正在融合的原生質(zhì)體,去細胞壁!,再生細胞壁,植物組織

5、培養(yǎng),植物細胞融合,二、植物體細胞雜交,原理：植物細胞的全能性和細胞膜的流動性,1,1.下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：,步驟是去掉 ，使植物細胞成為 ，最 常用的方法是 。 步驟一般常用的化學試劑是 ， 目的是 。 在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的 技術(shù)手段是 ，其中步驟相當于 ， 步驟相當于 。,細胞壁,原生質(zhì)體,酶解法,聚乙二醇,誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,植物組織培養(yǎng),脫分化,再分化,植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株 植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因 是 。 從理論上講，雜種植株的育性為 。若運用傳 統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？ 因此，這 項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于 。 利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中