人教版高中生物选修3专题2第1节第1部分植物细胞工程的基本技术课件.ppt

1、植物组织培养植物组织培养植物组织培养：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。一、植物组织培养技术一、植物组织培养技术 应用原理：应用原理：植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性什么叫做细胞全能性？什么叫做细胞全能性？生物体已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性。细胞具有全能性的原因是什么？细胞具有全能性的原因是什么？从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性。探索历程：探索历程：19021902年年 【德德】哈勃兰

2、特哈勃兰特 提出细胞全能性的理论。提出细胞全能性的理论。19371937年年 【美美】怀特怀特 用烟草组织做材料培育出用烟草组织做材料培育出烟草植株。烟草植株。19581958年年 【美美】斯图尔德斯图尔德 胡萝卜根的组织培养再次胡萝卜根的组织培养再次证明了植物细胞的全能性。证明了植物细胞的全能性。1.构建组织培养的基本程序：愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化1.构建组织培养的基本程序：再分化再分化2.讨论组织培养实验中需要控制哪些条件？一定的营养物质、激素和其他一定的营养物质、激素和其他在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作无菌操作？避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有

3、些杂菌会避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。危害培养物的生长。为什么诱导愈伤组织的过程避光培养（控制光照）避光培养（控制光照）？在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。伤组织。外界条件外界条件3.分析培养基主要成分是什么？无机营养成分无机营养成分激素激素有机营养成分有机营养成分琼脂琼脂水，无机盐蔗糖，氨基酸，维生素固体培养基的凝固剂植物生长调节剂在组织培养中的神奇作用植物生长调节剂在组织培养中的神奇作用 生长素生长素与细胞分裂素细胞分裂素的协同调控作用在组织培养中非常重要，人们常把它们称为“激素杠杆”。例如，当生

4、长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；而当细胞分裂素的效应高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。另外，植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织内源激素的含量。生根培养基生根培养基丛芽培养基丛芽培养基3.分析培养基主要成分是什么？无机营养成分，有机营养成分，无机营养成分，有机营养成分，激素激素 ，琼脂，琼脂诱导分化的重要激素是诱导分化的重要激素是生长素与细胞分裂素的比值生长素与细胞分裂素的比值 时，有利于时，有利于根根的分化的分化生长素与细胞分裂素的比值生长素与细胞分裂素的比值 时，有利于时，有利于芽芽的分化的分化生长素与细胞分裂素的比值生长素与细胞分裂

5、素的比值适中适中时，促进时，促进 形成形成高高低低细胞分裂素细胞分裂素和和生长素生长素愈伤组织愈伤组织1965 1965 沃索：烟草沃索：烟草单细胞单细胞 植株植株1970 1970 斯图尔德：悬浮培养斯图尔德：悬浮培养单细胞单细胞 植株植株探索历程继续发展探索历程继续发展植物组织植物组织 植株植株植物体细胞杂交：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。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术优点：生长期短优点：生长期短,耐热性强和易于耐热性强和易于贮藏贮藏1.尝试构建白菜和紫甘蓝体细胞杂交流程植物细胞的融合植物组织培养 1.尝试构建白菜和紫甘

6、蓝体细胞杂交流程再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化再再分分化化去壁去壁人人工工诱诱导导 植物体细胞融合的过程中，用什么方法可以去除细胞壁？细胞融合的基础?促进原生质体融合的方法有哪些？杂种细胞融合成功的标志是什么？与杂交育种相比植物体细胞杂交培育新品种有什么优点？克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了可用于杂交的亲本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。组合范围。酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等）物理法：离心物理法：离心 、振动、电刺激等、振动、电刺激等 /化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG）再生出细胞壁再生出细胞壁 细胞膜具有一定的流动

7、性细胞膜具有一定的流动性2.思考讨论：白菜(A)和紫甘蓝(B)体细胞融合成功后培养基中有多种细胞类型，其中两两融合细胞类型有几种？白菜（二倍体）和紫甘蓝（二倍体）的体细胞融合并培养得到的新植株是几倍体？AA,BB,ABAA,BB,AB异源四倍体异源四倍体植物组织培养植物组织培养 植 物植 物细 胞细 胞工 程工 程基 本基 本技术技术 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 细胞膜的流动性细胞膜的流动性植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性三、小结三、小结理论基础理论基础理论基础理论基础20世纪60年代，一些科学家就尝试将番茄和马铃薯杂交。为什么“番茄马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？基因的表达不是孤立的，它们之间是互相调控、互相影响的。杂种植株的细胞中含有两个物种的遗传物质由于相互干扰，使双方的基因都不能有序正常的表达。