植物细胞工程(选修3)

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1、专题2细胞工程1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物--克隆羊多利诞生于英国。这样的生物技术属于何种生物工程？细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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。根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。什么叫细胞工程？包括哪两大领域？应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术利用菊花花瓣微型繁殖培养的菊花探

2、究：1、为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？植物细胞具有全能性。2、什么是细胞的全能性？1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞发育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。3、差异：受精卵生殖细胞体细胞＞＞一、细胞的全能性植物细胞＞动物细胞探究：怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株？花瓣愈伤组织幼根和芽完整的小植株脱分化再分化脱分化就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细胞的过程。脱分化的实质和结

3、果分别是什么？实质是恢复细胞的全能性过程。结果是形成愈伤组织。？？？愈伤组织原指植物体受伤时产生于伤口周围的组织。现多指切取植物体的一部分，置于含有生长素和细胞分裂素的培养液中培养，诱导产生的无定形的组织团块。愈伤组织的特点排列疏松、高度液泡化的无定形状态薄壁细胞团菠萝的愈伤组织非常学案20页脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程。再分化：知识拓展当细胞分裂素和生长素共同使用时，能刺激愈伤组织的形成，而通过调节二者的浓度比，就可以调控植物细胞培养过程中芽和根的形成，称为“激素杠杆”。具体内容详见P42拓展视野生长素细胞分裂素根愈伤组织芽探究：1.

4、表现全能性的条件有哪些？离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。2、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。3、为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能？生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。要把一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作呢?切取形成层无菌接种诱导愈伤组织的形成试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化12345再分化(愈伤组织)植物组织培养6脱分化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？植物组织培养中用到的培养基含

5、有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。探究：2.在培育过程中，什么时候需要避光处理？什么时候需要光照？诱导形成愈伤组织时需要避光，在光照条件下，不易形成愈伤组织。再分化时需要光照。3.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

6、证吗？也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。4.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。植物组织培养技术的概念就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配置的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导产生愈伤组织、从芽，最终形成完整的植株。植物组织培养技术的原理：植物组织培养技术的过程：植物细胞的全能性离体的植物组织、器官、细胞胚状体小植株愈伤组织脱分化再分化丛芽、根试管苗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。于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想

7、。三、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？杂种植株融合的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化1、过程植物细胞的融合植物组织培养植物细胞A原生质体B原生质体A杂种细胞AB去壁去壁人工诱导植物细胞B1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交。2．有没有一种温和的去壁方法呢？纤维素酶和果胶酶去除细胞壁（酶解法）3、植物细胞去掉细胞壁后叫什么？原生质体4．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？(细胞融合的基础)请思考