植物细胞工程基本技术
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植物细胞工程基本技术
5.全能性大小： 1）受精卵的全能性最高 2）受精卵＞生殖细胞 ＞体细胞 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
植物细胞工程基本技术
植物细胞工程基本技术
请根据上面的实验过程，概括出 植物组织培养技术的流程简图。
离体植物材料 （即外植体）
（消毒）
无菌接种、诱导
是让已经分化的细胞，经过诱导后， 失去其特有的结构和功能而转变成未分化 的细胞的过程。 （3）脱分化的实质和结果分别是什么？
实质:恢复细胞的全能性过程 结果:形成愈伤组织 （4）植物细胞的再分化：
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。
植物细胞工程基本技术
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？
这个幻想可能实现吗？
植物细胞工程基本技术
二、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？
因为不同种生物之间存 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。
理想图
于是，科学家试图用这两种植物的体细胞 进行杂交，来实现植物这细胞工一程基本美技术 妙的设想。
资料1
植物细胞工程基本技术
资料2
脱毒草莓
植物细胞工程基本技术
如何把某种植物的一块组织或细 胞通过培养得到一株完整植株?
植物细胞工程基本技术
胚状体 愈伤组织
植物细胞工程基本技术
1958年，美国 科学家斯图尔 德用胡萝卜韧 皮部细胞成功 地培育出了一 棵完整的植株。
1.为什么已分化的植物组织或细胞能培养成 完整植物体？ 植物细胞具有全能性。
愈伤组织
诱导
移栽到大田,培 养成正常植株
试管苗
植物细胞工程基本技术
（1）愈伤组织：
原指植物体受伤时 产生于伤口周围的组织。 现指离体的植物器官、组 织或细胞，在培养一段时 间以后，通过细胞分裂， 形成一种高度液泡化、无 定形状态的薄壁细胞组成 的排列疏松、无规则的组 织。
植物细胞工程基本技术
（2）植物细胞的脱分化：
（1）①表示 离体的植物器官、组织或细胞 , 能被培养成为④的根本原因是
植物细胞具有全能性
。
（2）②表示 愈伤组织 。
植物细胞工程基本技术
一个梦想?
番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同 属植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是 我们经常食用的蔬菜。马铃薯块茎生长 在土壤中。
人们曾经有这样一个幻想：让一株植 株地上部分结番茄，地下部分长土豆。
植物细胞工程基本技术
植物细胞工程基本技术
请根据上面的实验过程，细 化流程图,并与其他同学交流。
植物细胞工程基本技术
植
的 过 程
物 组 织 培
养
外植体
（离体的,已 分化组织或
细胞）
脱分化
特点？ 愈伤组织 （未分化）
再分化
根、芽 （分化）
诱导因素？
植物体 优点？
理论基础： 细胞的全能性 植物细胞工程基本技术
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花）也能培养再生形成小植株，只是 诱导愈伤组织比较困难。
植物细胞工程基本技术
3.诱导脱分化时为何需要避光培养？诱 导再分化时是否需要光照？ 避光有利于分化产生愈伤组织， 否则易分化产生维管组织。再分化阶 段需要光照，原因是叶片中叶绿素的 合成需要光照条件。
4.决定植物细胞脱分化、再分化的关键 因素是什么？ 植物激素诱导。
2.什么是细胞的全能性？
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，也 就是说，每个生物细胞都具有全能性的特 点。
植物细胞工程基本技术
3.已分化的细胞为什么具有发育成完整个体 的潜能？ 生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传 物质，都有发育成完整个体的全套基因。
4.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性， 而是分化成不同的组织器官？ 在特定的时间和空间条件下，基因选择性 的表达的结果。
A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
4.在一个生物体内，细胞没有表现出全 能性，原因是
A.细胞失去了全能性 B.细胞中的基因部分丢失 C.细胞中的基因变异不同 D.细胞中的基因选择性表达
植物细胞工程基本技术
5.若用“① 脱分化 ② 再分化 ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖 琼脂：起支持作用 相关激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素 PH值：5.0－6.0
植物细胞工程基本技术
植物细胞表达全能性的条件有？ 1.离体条件 2.无菌条件 3.种类齐全、比例适当的营养物质 4.适宜物质的诱导和调节 5.温度、酸碱度、光照的控制等
高二生物选修3专题2第1节第1小节
§2.1.1植物细胞工程的 基本技术
植物细胞工程基本技术
概念
细 胞 工 程
分类
应用的原理和方法 细胞生物学和
分子生物学
研究的水平
细胞整体水平 或细胞器水平
研究的目的 植物细胞工程
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
动物细胞工程
植物细胞工程基本技术
1.下列属于组织培养的是：
A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分
化形成愈伤组织的过程中，下列哪一
项条件是不需要的
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照 D.适宜的养料和激
素
植物细胞工程基本技术
3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植 株，不需要
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。
植物细胞工程Leabharlann Baidu本技术
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？
1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间 原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。
植物细胞工程基本技术
植物生长素： 可促进生根。 细胞分裂素： 可促进芽的分化。 生长素用量/细胞分裂素用量： 比值适中时，促进愈伤组织的生长； 比值高时，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。
植物细胞工程基本技术
植物组织培养的培养基
无机营养成分：C，H，O大量元素及部分微量元素 有机营养成分
5.全能性大小： 1）受精卵的全能性最高 2）受精卵＞生殖细胞 ＞体细胞 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
植物细胞工程基本技术
植物细胞工程基本技术
请根据上面的实验过程，概括出 植物组织培养技术的流程简图。
离体植物材料 （即外植体）
（消毒）
无菌接种、诱导
是让已经分化的细胞，经过诱导后， 失去其特有的结构和功能而转变成未分化 的细胞的过程。 （3）脱分化的实质和结果分别是什么？
实质:恢复细胞的全能性过程 结果:形成愈伤组织 （4）植物细胞的再分化：
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。
植物细胞工程基本技术
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？
这个幻想可能实现吗？
植物细胞工程基本技术
二、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？
因为不同种生物之间存 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。
理想图
于是，科学家试图用这两种植物的体细胞 进行杂交，来实现植物这细胞工一程基本美技术 妙的设想。
资料1
植物细胞工程基本技术
资料2
脱毒草莓
植物细胞工程基本技术
如何把某种植物的一块组织或细 胞通过培养得到一株完整植株?
植物细胞工程基本技术
胚状体 愈伤组织
植物细胞工程基本技术
1958年，美国 科学家斯图尔 德用胡萝卜韧 皮部细胞成功 地培育出了一 棵完整的植株。
1.为什么已分化的植物组织或细胞能培养成 完整植物体？ 植物细胞具有全能性。
愈伤组织
诱导
移栽到大田,培 养成正常植株
试管苗
植物细胞工程基本技术
（1）愈伤组织：
原指植物体受伤时 产生于伤口周围的组织。 现指离体的植物器官、组 织或细胞，在培养一段时 间以后，通过细胞分裂， 形成一种高度液泡化、无 定形状态的薄壁细胞组成 的排列疏松、无规则的组 织。
植物细胞工程基本技术
（2）植物细胞的脱分化：
（1）①表示 离体的植物器官、组织或细胞 , 能被培养成为④的根本原因是
植物细胞具有全能性
。
（2）②表示 愈伤组织 。
植物细胞工程基本技术
一个梦想?
番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同 属植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是 我们经常食用的蔬菜。马铃薯块茎生长 在土壤中。
人们曾经有这样一个幻想：让一株植 株地上部分结番茄，地下部分长土豆。
植物细胞工程基本技术
植物细胞工程基本技术
请根据上面的实验过程，细 化流程图,并与其他同学交流。
植物细胞工程基本技术
植
的 过 程
物 组 织 培
养
外植体
（离体的,已 分化组织或
细胞）
脱分化
特点？ 愈伤组织 （未分化）
再分化
根、芽 （分化）
诱导因素？
植物体 优点？
理论基础： 细胞的全能性 植物细胞工程基本技术
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花）也能培养再生形成小植株，只是 诱导愈伤组织比较困难。
植物细胞工程基本技术
3.诱导脱分化时为何需要避光培养？诱 导再分化时是否需要光照？ 避光有利于分化产生愈伤组织， 否则易分化产生维管组织。再分化阶 段需要光照，原因是叶片中叶绿素的 合成需要光照条件。
4.决定植物细胞脱分化、再分化的关键 因素是什么？ 植物激素诱导。
2.什么是细胞的全能性？
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，也 就是说，每个生物细胞都具有全能性的特 点。
植物细胞工程基本技术
3.已分化的细胞为什么具有发育成完整个体 的潜能？ 生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传 物质，都有发育成完整个体的全套基因。
4.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性， 而是分化成不同的组织器官？ 在特定的时间和空间条件下，基因选择性 的表达的结果。
A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
4.在一个生物体内，细胞没有表现出全 能性，原因是
A.细胞失去了全能性 B.细胞中的基因部分丢失 C.细胞中的基因变异不同 D.细胞中的基因选择性表达
植物细胞工程基本技术
5.若用“① 脱分化 ② 再分化 ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖 琼脂：起支持作用 相关激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素 PH值：5.0－6.0
植物细胞工程基本技术
植物细胞表达全能性的条件有？ 1.离体条件 2.无菌条件 3.种类齐全、比例适当的营养物质 4.适宜物质的诱导和调节 5.温度、酸碱度、光照的控制等
高二生物选修3专题2第1节第1小节
§2.1.1植物细胞工程的 基本技术
植物细胞工程基本技术
概念
细 胞 工 程
分类
应用的原理和方法 细胞生物学和
分子生物学
研究的水平
细胞整体水平 或细胞器水平
研究的目的 植物细胞工程
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
动物细胞工程
植物细胞工程基本技术
1.下列属于组织培养的是：
A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分
化形成愈伤组织的过程中，下列哪一
项条件是不需要的
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照 D.适宜的养料和激
素
植物细胞工程基本技术
3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植 株，不需要
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。
植物细胞工程Leabharlann Baidu本技术
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？
1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间 原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。
植物细胞工程基本技术
植物生长素： 可促进生根。 细胞分裂素： 可促进芽的分化。 生长素用量/细胞分裂素用量： 比值适中时，促进愈伤组织的生长； 比值高时，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。
植物细胞工程基本技术
植物组织培养的培养基
无机营养成分：C，H，O大量元素及部分微量元素 有机营养成分