高考生物一轮复习植物细胞工程(课堂PPT)
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1.植物组织培养的原理是什么？ 细胞的全能性
3.什么是细胞的全能性? 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。 4.全能性大小比较
第一组 受精卵〉生殖细胞 〉体细胞 第二组 植物细胞 〉动物细胞
5.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？
（代1表）的图是胚中①状表体示的是，该③花表粉示培的养是分过程化中的脱过分程化，过④程表，示②的表是示诱的导生是再根分化过过程程。，X
（养2基）成图分中中从激愈素伤组织的形种成类完及整其植浓株度的配途比径，有最两后条获，得具的体来通源过于那为一成条熟途花径粉主的要完取整决植于株培 都称为单倍体 植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具 有（过3细无）胞性对植的繁株全殖进的能行方性染式。才色能体产加生后倍，代才（能丙使）其。结乙实、产丙生两后种代植（株乙中），，能否产则生植可株育甲花只粉有的通是 乙 植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为一 种，该群体 植株产生可育花粉的基因组成种类数为多 种。花药培养在育种上的特殊意
（1）写出以下过程或结构的名称： A 脱分化 B 愈伤组织C 原生质体a D 原生质体b
（2）（A）过程是否需要光照？ 再分化是否需要光照？
否ห้องสมุดไป่ตู้需要
（3）名贵花卉进行离体培养时不应采用该株的（C ）
A、茎尖 B、子房壁 C、花粉粒 D、叶片 25
练习2
（08海南18分） ：某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基 上培养产生完整植株的过程。据图回答：
5
组织培养的实例： 胡萝卜的组织培养
阅读培养过程回答下列问题：
1.概括植物组织培养技术的流程简图
制备
接种
外植体
脱分化 培养
转接 再分 化培养
试管苗移栽正常植株
2.在本实验中，切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，原 因是什么？胡萝卜的其他部分是否也能培育成小植株？
形成层容易诱导产生愈伤组织，其它部分也可以但诱导愈伤组织 蕉困难。
6
1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将 胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的 胡萝卜新植株。
植物组织培养技术
7
6.植物组织培养的基本过程
离体的植物器 脱分化
再分化 胚状体
官组织或细胞
愈伤组织
幼根和幼芽
植物体
(外植体)
（1）什么是细胞脱分化？ （2）愈伤组织有什么特点？
番茄—马铃薯（番茄、马铃薯之间存
在生殖隔离，有性杂交不能成功），
需要用什么技术手段？
24
练习1、阅读下列材料，分析后简要回答问题：
材料1： 植物的器官
组织或细胞
取下并 放入
培中养培基养（A）B 再分化
植物体 胚状体
材料2： 植物细胞a
植物细胞b
（C） （D）
融出合细并胞再壁生杂种细胞细 分胞 裂
植 物 体
27
⑷选择性表达
马—马、番--番
所以还要经过筛选才能得到杂种植株11
2.过程
植物细胞A
原生质体A
植物细胞B
去细胞壁!
植
原生质体B
物 细
胞
正在融合的原生质体
融
合
再生细胞壁
杂种细胞
愈伤组织
植物组织培养
杂种植株
12
3、成果和尚未解决的问题：
成果：培育出“番茄马铃薯”杂种植株 未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的 需要表现出亲代的优良性状
。A和B阶段主要进行的分裂
方式是
，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞
等。
⑶此过程要无菌操作，主要是指对
进行灭菌消毒。
B阶段需要光照，原因是
。
⑷试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶
绿素，这是基因
的结果。
答案⑴无机物 生长素 ⑵细胞的全能性 有丝分裂 分化
⑶培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件
是
，
从而开辟育种新途径。
26
缩短育种周期
练习3：如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，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请根据图回答 下列问题：
⑴要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。
营养物质包括
和小分子有机物，激素包括细胞分裂素
和
两类植物激素。
⑵此过程依据的原理是
2、可以工业化生产，提高农业的自动 化程度。 3、可在胚乳中添加各种附加成分。如： 固氮菌、防病虫农药、除草剂等。 4、用人工种子播种可节约粮食。 20
三、植物细胞工程技术的应用
1、植物繁殖新途径 (1)微型繁殖技术：特点和优点
（2）作物脱毒：选择部位及原因 （3）制造人工种子：概念和优点 2、作物新品种的培育：课本40页
纤维素酶 和果胶酶
原生
化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导
4.融合的过程是怎样的？其原理是什
么？
细胞膜的流动性
质体
细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合
融
5.融合完成的标志是什么？
单核、长出新的细胞壁
长壁 杂种细胞
6.杂种细胞遗传物质有什么特点？
合
具有两个物种的遗传物质 7.融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞？
同时使用
分化频率加快
根据以上资料，你得出什么结论？
植物激素对脱分化和再分化起到决定性的作用，培养基中植物 激素的种类、浓度、比例和使用顺序都会影响实验结果。 23
1.植物组织培养属于哪种
生殖方式？ 2.植物组织培养得到的植物体
细胞中染色体数目？
3.植物组织培养得到的植物，遗传
物质来自 个亲本？
4.要想获得遗传物质来自两个亲本的
(3)高度分化的植物细胞表现全能性条件：
细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界 条件
8
请同学们讨论如何实现？
9
二、植物体细胞杂交
1 概念：用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 新的植物体的方法。
2 过程
10
马铃薯细胞 番茄细胞 1怎23生...阻去用么融碍壁什去合植以么除？物后方？细的法胞结才亲构能和叫让的什细结么胞构？紧是密什接么触？并发 物理方法：离心、振动、电击.
3、细胞产物的工厂化生产
21
紫草
愈伤组织
紫草素
22
资料1
细胞分裂素/生长素基本相等时： 维持愈伤组织的生长
细胞分裂素/生长素维持在高水平时：诱导芽的形成
细胞分裂素/生长素的比例低时： 诱导根的形成
资料2使用顺序
实验结果
先使用生长素或使用细 有利于细胞分裂但不分
胞分裂素
化
先使用细胞分裂素，后 细胞分裂也分化 使用生长素
试管苗大规模培养
17
三、植物细胞工程技术的应用
1、植物繁殖新途径 (1)微型繁殖技术：特点和优点
（2）作物脱毒：选择部位及原因 （3）制造人工种子：概念和优点
18
19
人工种子：用植物组培技术获得胚状 体、不定芽、顶芽和腋芽等材料，经 过人工薄膜包装得到的种子。
优点：
1、解决了有些种子繁殖力差、结籽困 难或发芽率低等问题。
4、意义
可以克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变 生物性状
13
白菜
甘蓝
白菜 甘蓝
同学们设计一下白菜甘蓝培育过程？ 讨论白菜甘蓝细胞内的染色体数目？
14
AA × BB
白菜
甘蓝
AB
白菜－甘蓝
秋水仙素处理幼 苗
AABB
15
三、植物细胞工程技术的应用
1、植物繁殖新途径 (1)微型繁殖技术：特点和优点
16
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。zxxk
3
上皮 细胞
上皮组织
有丝 分裂
受精卵
细胞
肌肉 细胞
分化
肌肉组织
神经
细胞
神经组织
器 系人 官 统体
骨细胞
结缔组织
4
植物器官切片图
保卫细胞
筛管 导管
成熟区 (根毛区)
气
孔
这些形态结构和
功能不同的细胞
根尖
都有可能发育成 完整个体吗？ 天竺葵
伸长区 分生区 根冠
专题二 细胞工程
1
细胞工程
1概念:zxxk
应用的原理和方法
细胞生物学和分 子生物学
研究的水平 研究的目的
细胞整体水平 或细胞器水平
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
2分类:植物细胞工程和动物细胞工程
植物组织培养技术
3基本技术：
植物体细胞杂交技术
2
一、植物组织培养技术
阅读教材P33-34页 回答下列问题
3.什么是细胞的全能性? 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。 4.全能性大小比较
第一组 受精卵〉生殖细胞 〉体细胞 第二组 植物细胞 〉动物细胞
5.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？
（代1表）的图是胚中①状表体示的是，该③花表粉示培的养是分过程化中的脱过分程化，过④程表，示②的表是示诱的导生是再根分化过过程程。，X
（养2基）成图分中中从激愈素伤组织的形种成类完及整其植浓株度的配途比径，有最两后条获，得具的体来通源过于那为一成条熟途花径粉主的要完取整决植于株培 都称为单倍体 植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具 有（过3细无）胞性对植的繁株全殖进的能行方性染式。才色能体产加生后倍，代才（能丙使）其。结乙实、产丙生两后种代植（株乙中），，能否产则生植可株育甲花只粉有的通是 乙 植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为一 种，该群体 植株产生可育花粉的基因组成种类数为多 种。花药培养在育种上的特殊意
（1）写出以下过程或结构的名称： A 脱分化 B 愈伤组织C 原生质体a D 原生质体b
（2）（A）过程是否需要光照？ 再分化是否需要光照？
否ห้องสมุดไป่ตู้需要
（3）名贵花卉进行离体培养时不应采用该株的（C ）
A、茎尖 B、子房壁 C、花粉粒 D、叶片 25
练习2
（08海南18分） ：某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基 上培养产生完整植株的过程。据图回答：
5
组织培养的实例： 胡萝卜的组织培养
阅读培养过程回答下列问题：
1.概括植物组织培养技术的流程简图
制备
接种
外植体
脱分化 培养
转接 再分 化培养
试管苗移栽正常植株
2.在本实验中，切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，原 因是什么？胡萝卜的其他部分是否也能培育成小植株？
形成层容易诱导产生愈伤组织，其它部分也可以但诱导愈伤组织 蕉困难。
6
1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将 胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的 胡萝卜新植株。
植物组织培养技术
7
6.植物组织培养的基本过程
离体的植物器 脱分化
再分化 胚状体
官组织或细胞
愈伤组织
幼根和幼芽
植物体
(外植体)
（1）什么是细胞脱分化？ （2）愈伤组织有什么特点？
番茄—马铃薯（番茄、马铃薯之间存
在生殖隔离，有性杂交不能成功），
需要用什么技术手段？
24
练习1、阅读下列材料，分析后简要回答问题：
材料1： 植物的器官
组织或细胞
取下并 放入
培中养培基养（A）B 再分化
植物体 胚状体
材料2： 植物细胞a
植物细胞b
（C） （D）
融出合细并胞再壁生杂种细胞细 分胞 裂
植 物 体
27
⑷选择性表达
马—马、番--番
所以还要经过筛选才能得到杂种植株11
2.过程
植物细胞A
原生质体A
植物细胞B
去细胞壁!
植
原生质体B
物 细
胞
正在融合的原生质体
融
合
再生细胞壁
杂种细胞
愈伤组织
植物组织培养
杂种植株
12
3、成果和尚未解决的问题：
成果：培育出“番茄马铃薯”杂种植株 未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的 需要表现出亲代的优良性状
。A和B阶段主要进行的分裂
方式是
，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞
等。
⑶此过程要无菌操作，主要是指对
进行灭菌消毒。
B阶段需要光照，原因是
。
⑷试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶
绿素，这是基因
的结果。
答案⑴无机物 生长素 ⑵细胞的全能性 有丝分裂 分化
⑶培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件
是
，
从而开辟育种新途径。
26
缩短育种周期
练习3：如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，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请根据图回答 下列问题：
⑴要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。
营养物质包括
和小分子有机物，激素包括细胞分裂素
和
两类植物激素。
⑵此过程依据的原理是
2、可以工业化生产，提高农业的自动 化程度。 3、可在胚乳中添加各种附加成分。如： 固氮菌、防病虫农药、除草剂等。 4、用人工种子播种可节约粮食。 20
三、植物细胞工程技术的应用
1、植物繁殖新途径 (1)微型繁殖技术：特点和优点
（2）作物脱毒：选择部位及原因 （3）制造人工种子：概念和优点 2、作物新品种的培育：课本40页
纤维素酶 和果胶酶
原生
化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导
4.融合的过程是怎样的？其原理是什
么？
细胞膜的流动性
质体
细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合
融
5.融合完成的标志是什么？
单核、长出新的细胞壁
长壁 杂种细胞
6.杂种细胞遗传物质有什么特点？
合
具有两个物种的遗传物质 7.融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞？
同时使用
分化频率加快
根据以上资料，你得出什么结论？
植物激素对脱分化和再分化起到决定性的作用，培养基中植物 激素的种类、浓度、比例和使用顺序都会影响实验结果。 23
1.植物组织培养属于哪种
生殖方式？ 2.植物组织培养得到的植物体
细胞中染色体数目？
3.植物组织培养得到的植物，遗传
物质来自 个亲本？
4.要想获得遗传物质来自两个亲本的
(3)高度分化的植物细胞表现全能性条件：
细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界 条件
8
请同学们讨论如何实现？
9
二、植物体细胞杂交
1 概念：用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 新的植物体的方法。
2 过程
10
马铃薯细胞 番茄细胞 1怎23生...阻去用么融碍壁什去合植以么除？物后方？细的法胞结才亲构能和叫让的什细结么胞构？紧是密什接么触？并发 物理方法：离心、振动、电击.
3、细胞产物的工厂化生产
21
紫草
愈伤组织
紫草素
22
资料1
细胞分裂素/生长素基本相等时： 维持愈伤组织的生长
细胞分裂素/生长素维持在高水平时：诱导芽的形成
细胞分裂素/生长素的比例低时： 诱导根的形成
资料2使用顺序
实验结果
先使用生长素或使用细 有利于细胞分裂但不分
胞分裂素
化
先使用细胞分裂素，后 细胞分裂也分化 使用生长素
试管苗大规模培养
17
三、植物细胞工程技术的应用
1、植物繁殖新途径 (1)微型繁殖技术：特点和优点
（2）作物脱毒：选择部位及原因 （3）制造人工种子：概念和优点
18
19
人工种子：用植物组培技术获得胚状 体、不定芽、顶芽和腋芽等材料，经 过人工薄膜包装得到的种子。
优点：
1、解决了有些种子繁殖力差、结籽困 难或发芽率低等问题。
4、意义
可以克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变 生物性状
13
白菜
甘蓝
白菜 甘蓝
同学们设计一下白菜甘蓝培育过程？ 讨论白菜甘蓝细胞内的染色体数目？
14
AA × BB
白菜
甘蓝
AB
白菜－甘蓝
秋水仙素处理幼 苗
AABB
15
三、植物细胞工程技术的应用
1、植物繁殖新途径 (1)微型繁殖技术：特点和优点
16
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。zxxk
3
上皮 细胞
上皮组织
有丝 分裂
受精卵
细胞
肌肉 细胞
分化
肌肉组织
神经
细胞
神经组织
器 系人 官 统体
骨细胞
结缔组织
4
植物器官切片图
保卫细胞
筛管 导管
成熟区 (根毛区)
气
孔
这些形态结构和
功能不同的细胞
根尖
都有可能发育成 完整个体吗？ 天竺葵
伸长区 分生区 根冠
专题二 细胞工程
1
细胞工程
1概念:zxxk
应用的原理和方法
细胞生物学和分 子生物学
研究的水平 研究的目的
细胞整体水平 或细胞器水平
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
2分类:植物细胞工程和动物细胞工程
植物组织培养技术
3基本技术：
植物体细胞杂交技术
2
一、植物组织培养技术
阅读教材P33-34页 回答下列问题