人教版教学课件2.1.1 植物细胞工程—组织培养技术

巩固练习
1、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处 于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，发育成完 整的植株的是（ D） A、细胞分裂素 C、一定的营养物质 B、生长素 D、以上三者均是
2、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属于 细胞工程（ A ）
A、有性杂交
C、组织培养
B、体细胞杂交
一、细胞的全能性
1、定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
的潜能的特性。
2、原理： 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，都有发育成为完整个体所 必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每 一个活细胞都应该具有全能性。 信息。
3、 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传 4、体内细胞未表现全能性的原因：
植物激素：细胞分裂素、生长素
植物体
1、A过程进行有丝分裂 2、B过程进行有丝分裂同时 也进行分化 3、A不需光照，而B需光 照，叶绿素的合成需光照
离体的植物 器官、组织 或细胞
脱分化
愈 伤 组 织
再分化
根
芽
植 物 体
组培条件
适宜的养料和激素，适宜的温度和无菌条件
外植体 —— 用于离体培养的植物器官或组织片段。 脱分化 也叫去分化，高度分化的组织、器官产生愈 伤组织的过程。
请问杂种植株能进 行有性生殖吗？
植物体细胞杂交技术流程图进行总结， 重点理解以下内容。 ① 流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体 与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际 操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番 茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中 筛选出所需的杂种细胞。 ② 由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作 任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不 可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。 ③ 细胞融合为无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分 裂，包含脱分化和再分化两个阶段。
基因选择性表达的结果
5、全能性的高低：
①受精卵>生殖细胞（精、卵）>体细胞 ②体细胞：植物细胞>动物细胞 ③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
④幼嫩细胞>衰老的细胞
⑤ 分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细 胞
6、全能性表达的条件（植物组织培养的条件）： 内因：离体细胞、组织或器官 外因：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适 宜的温度、湿度、光照等 2）培养基（一定的营养物质，激素）
专题二 细胞工程
细胞工程的概念
指应用细胞生物学和分子生物学 的原理和方法，通过某种工程学手 段，在细胞整体水平或细胞器水平 上，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 概念 研究的水平 细 胞 工 程 分类 动物细胞工程 研究的目的 植物细胞工程
④ 杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因 是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 ⑤ 该技术最大的优点：克服远源杂交的不亲和障碍。 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体 基因组还是染色体组都采用直接相加的方法 ⑥ 该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵 循孟德尔的遗传定律。 ⑦ 目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲 代的优良性状
7．细胞具有全能性的原因是 （ C ）
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的 潜能 B.生物体的每一个细胞都具有全能性 C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部 基因 D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
8.下列植物细胞全能性最高的是 （A） A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞
1、 选取胡萝卜洗净，削皮，切段 2、酒精消毒、次氯酸钠杀菌 3、切取1立方厘米左右的形成层小块 4、接种，封盖扎紧 脱分化 5、定期观察和记录愈伤组织
再分化
6、诱导出试管苗，移栽
（4）注意事项 a、激素用量的比例影响实验结果：
生长素用量>细胞分裂素用量,有利于根的分化、抑 制芽的形成； 比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成； 比值适中时，促进愈伤组织的生长。
13、植物细胞融合完成的标志的是（ A ） A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合 C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合
14．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （C ） A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 B.细胞壁使原生质体失去活力 C.细胞壁阻碍了原生质体的融合 D.细胞壁不是原生质的组成部分
脱分化 脱分化 11、若用“① ② ③ 表示植物组织培养的过程。请回答：
④”
（1） ①表示 离体的植物组织器官、组织或细胞 ， 被培养成为④的Байду номын сангаас本原因是
植物细胞具有全能性
（2） ②表示
愈伤组织 ，其细胞特点
。
是
具有分生能力的薄壁细胞
12、不能人工诱导原生质体融合的方法是（ D ）
A、振动 B、电剌激 C、PEG试剂 D、重压
5、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ D ）
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结 果
6．植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ C ） A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
培养时不应采用该植株的（ D A、茎尖 B、子房壁 ） D、花粉粒
C、叶片
4、植物体细胞杂交技术的意义

克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界 中没有的、具有优良品质的新品种。
本节课内容小结
1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较 2、植物组织培养的概念、原理、过程。
3、植物组织培养实验所需的条件：离体、无菌、培养 基、 环境条件。 4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。
b、必要条件：确保无菌操作、细胞离体、生长
发育所需的全部营养物质：矿质元素、糖类、维生素
C、关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
（4）思考讨论
（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理， 能否培养成完整植物体？ 不能
（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？
激素诱导和营养物质
一、植物细胞的杂交技术
15．植物体细胞杂交的目的中错误的是 （D ） A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株 C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合
16. 人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（ C ） A、分离原生质体→诱导原生质体融合→ 组织培养 → 得到杂种植株 B、分离原生质体 → 原生质体融合→ 杂种植株 C、获取细胞 →原生质融合→ 组织培养→ 得到杂种植株 D、获取细胞→原生质直接融合→组织培养
为什么选择 形成层？
3、胡萝卜的组织培养实验 （1）实验原理、目的、材料
（2）植物组织培养的培养基：
水、无机盐离子 有机小分子营养成分： ① 氮源：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压
③ 琼脂：起支持作用
④ 激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素
⑤ pH值：5.0－6.0
（3）方法步骤
D、细胞核移植
3、在生物体内 ，细胞没有表现出全能性，而是分 化为不同的组织、器官，是因为（ B ） A、细胞丧失了全能性 B、基因的选择性表达 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了 变化 4、愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的 机构分别是（ C ） A、薄壁细胞、外植体 C、薄壁细胞、胚状体 B、厚壁细胞、胚状体 D、后壁细胞、外植体
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念
植物组织培养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、植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
A、脱分化 愈伤组织 B、再分化 根、芽
外植体
细胞生物学和 分子生物学
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
与基因工程的比较：前者是细胞水平或细胞器 水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。
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
17、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 D 组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？ A、适宜的营养物质 C、消毒灭菌 B、适宜的温度 D、适宜浓度的生长激素
18、某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止 性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官
或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体
愈伤组织 —— 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液 泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重 新分化成根或芽等器官。
愈伤组织的形成
试 管 苗 大 规 模 培 养
植物组织培养（试管苗的形成）
移栽
经过炼 苗的小 苗，可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
3、植物体细胞杂交过程
植物细胞A 植物细胞B
植 物 细 胞 融 合
去细胞壁
酶解法
纤维素酶 果胶酶 离心 物理方法 振动 人工诱 电刺激 导方法 化学方法： 聚乙二醇
原生质体A
原生质体B 原生质体融合 正在融合的 原生质体
再生出细胞壁（融合成功的标志） 细胞分裂 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株
植物组织培养
1、细胞杂交技术概念 将不同种植物的体细胞， 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。 （不同种生物之间 存在着生殖隔离，所以用传统 的有性杂交方法是不可能做到 这一点的）
2、相关问题
（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？ （2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？ （3）为什么两个原生质体能发生融合，这与 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？
9．植物组织培养过程中的脱分化是指 （ C） A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈 伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
10．植物组织培养是指 （ C） A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织 B．愈伤组织培育成植株 C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D．愈伤组织形成高度液泡化组织