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1、专题二专题二 细胞工程细胞工程复习必修复习必修1细胞分化细胞分化：1 细胞分化 概念，结果，意义，特点，本质 2 细胞全能性 概念，原因，动植物细胞的区别 细胞工程：指应用细胞生物学和分子生细胞工程：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，在物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来细胞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。综合科学技术。应用的原理和方法应用的原理和方法:细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平或细细胞整体水平或
2、细胞器水平胞器水平按照人们的意愿来改变细按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞内的遗传物质或获得细胞产品胞产品概念概念分类分类植物细胞工程植物细胞工程研究的目的研究的目的:研究的水平研究的水平:动物细胞工程动物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术（一）植物组织培养技术（一）植物组织培养技术1 1、植物组织培养的概念：、植物组织培养的概念：在含有营养物质及植物生长物质在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，培养离体植物组织（器的培养液中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术的技术。2、植物组织培养的过程：、
3、植物组织培养的过程：离体的器官、组织离体的器官、组织愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化细胞分细胞分裂素、裂素、生长素生长素脱分化脱分化脱分化脱分化 指已经分化的细胞经过诱导后失去其指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特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。细胞的过程。再分化再分化再分化再分化脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可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。以重新分化成根或芽等器官。愈伤组织：愈伤组织：细胞排列疏松而无规则，是一种具有细胞排列疏松而无规则，是一种具有分生能力又高度液泡化的呈无定形状分生能
4、力又高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。态的薄壁细胞。3 3、两大条件：两大条件：离体离体 激素和一定的营养条件（水，无机盐，维生激素和一定的营养条件（水，无机盐，维生素，有机物等）素，有机物等）补充：补充：1.1.在组培的过程中，生长素用于诱导细胞的分在组培的过程中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化。而细胞分裂素的主要作用是促进细胞裂和根的分化。而细胞分裂素的主要作用是促进细胞的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽。的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽。2.2.当生长素的含量高于细胞分裂素时，主要诱当生长素的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，而细胞分裂素效导植物
5、组织脱分化和根原基的形成，而细胞分裂素效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。的形成。4 4、成功的关键：、成功的关键：无菌，因为培养基同样也适合微生物生存，且无菌，因为培养基同样也适合微生物生存，且微生物有更强的代谢能力，生长繁殖快，并产生毒微生物有更强的代谢能力，生长繁殖快，并产生毒素。素。5 5、理论基础：、理论基础：细胞的全能性细胞的全能性再再分分化化脱脱分分化化植物组织培养的过程思考1、培养基中应加入哪些重要的化学成分？水、必需矿质元素、维生素、水、必需矿质元素、维生素、水、必需矿质元素、维生素、水、必需矿质元素、维生素、
6、植物激素、有机物植物激素、有机物植物激素、有机物植物激素、有机物2、在愈伤组织再分化形成试管苗过程中应注意采取什么必需的措施？给予适宜的光照给予适宜的光照给予适宜的光照给予适宜的光照3、若该图中培养的是植物花粉粒，则这个过程称为什么过程？图中的试管苗称为什么？切取切取接种接种愈伤组织的形成愈伤组织的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽此操作过程需要注意什么事项？此操作过程需要注意什么事项？1材料的选取：选取容易发生脱分化的材料。选取容易发生脱分化的材料。2 外植体消毒：注意消毒的时间等注意消毒的时间等3 培养的过程：不同的植物在前期对光照需求不同，比如不同的植物在前期对光照需求不同
7、，比如菊花需要光照，而月季不需要，但是后期都需菊花需要光照，而月季不需要，但是后期都需要光照。要光照。（二）植物体细胞杂交技术（二）植物体细胞杂交技术 将不同种的植物体细胞，在一定条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。育成新的植物体的技术。杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化2 2、植物体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂
8、种细胞细胞AB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合促进融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B酶解法酶解法酶解法酶解法物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEGPEGPEG）(1)(1)(2)(3)(4)(5)过程示意图：过程示意图：白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝植物体细胞杂交应用：为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有超级杂种植株没有地上长番茄、
9、地下结马铃薯？地上长番茄、地下结马铃薯？主要原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的。意义：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界没有的新品种。题题题题1 1：人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤：人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤：人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤：人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤：A A、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质体诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合 组织培养组织培养组织培养组织培养 得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株 B B、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质
10、体、分离原生质体 原生质体融合原生质体融合原生质体融合原生质体融合 杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株 C C、获取细胞、获取细胞、获取细胞、获取细胞 原生质融合原生质融合原生质融合原生质融合 组织培养组织培养组织培养组织培养 得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株 D D、获取细胞、获取细胞、获取细胞、获取细胞原生质直接融合原生质直接融合原生质直接融合原生质直接融合组织培养组织培养组织培养组织培养 课堂反馈：课堂反馈：A题题题题2 2：在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤在离体的植物器官、组织或
11、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？组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？A A、适宜的营养物质、适宜的营养物质、适宜的营养物质、适宜的营养物质 B B、适宜的温度、适宜的温度、适宜的温度、适宜的温度 C C、消毒灭菌、消毒灭菌、消毒灭菌、消毒灭菌 D D、适宜浓度的生长激素、适宜浓度的生长激素、适宜浓度的生长激素、适宜浓度的生长激素题题题题3 3：某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止某株
12、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性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官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。进行离体或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体 培养时不应采用该植株的（培养时不应采用该植株的（培养时不应采用该植株的（培养时不应采用该植株的（）A A、茎尖、茎尖、茎尖、茎尖 B B、子房壁、子房壁、子房壁、子房壁 C C、叶片、叶片、叶片、叶片 D D、花粉粒、花粉粒、花粉粒、花粉粒DD4 4、下列没有采用植物组织培养技术的一项是：、下列没有采用植物组织培养技术的一项是：A A、花药离体培养得到的单倍体植株、花药离体培养得到的单倍体植株B B、秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株、秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株C C、细胞工程培育、细胞工程培育“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种植株杂种植株B