生物人教版(2019)选择性必修3 2.1 植物细胞工程（共18张ppt）

(共18张PPT)
植物细胞工程
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目录
01
植物组织培养
03
植物细胞工程的应用
02
植物体细胞杂交
CONTENTS
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一、植物组织培养
过程:
愈伤组织
离体植物器官组织细胞
脱分化（去分化）
再分化
幼根和芽或胚状体
植物体
脱分化:：已分化的细胞，失去其特有的结构和功能而转变成未分化状态细胞的过程。
愈伤组织：排列疏松,无规则，高度液泡化,无定形状态的薄壁细胞.（进行有丝分裂且速度较快，从而获得大量细胞）
再分化:愈伤组织在一定培养条件下，重新分化出胚状体或丛芽的过程。
理论基础： 植物细胞的全能性
一、植物组织培养
过程:
理论基础： 植物细胞的全能性
细胞全能性概念：细胞具有发育成完整生物个体的潜能。
细胞全能性原因：
是生物体的每一个细胞都含有该物种全套遗传物质(全部基因)。
思考：
1、脱分化前后，细胞的形态是否改变，细胞内遗传物质组成是否改变？
2、脱分化过程，所需要的条件有哪些？
3、脱分化培养基和再分化培养基中对生长素和细胞分裂素的比例要求是怎样的？
形态改变，遗传物质不变。
离体、无菌（消耗营养、危害培养物）、适宜的培养基和温度、避光
主要区别是两种激素的配比。与植物激素的种类、浓度均有关系。
4.再分化过程中，所需要的条件有哪些？
适宜的温度、培养基、光照【脱分化必须避光】、无菌条件
5.菊花组织培养的步骤P36
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6.全能性表现的条件：
7.全能性未表现的原因及事例：
离体（最关键）
无菌、无毒的环境
适宜的培养基(营养物质和植物激素)
适宜的环境条件(温度、PH等)
生物个体发育中，全能性未表现是基因选择性表达的结果。
对于多细胞生物来说，并不是全部细胞都边线处全能性，细胞的生命活动会受到机体的整体调控，即基因选择性表达。
CONTENTS
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8.细胞全能性的大小：
分化程度越高，细胞全能性越小
受精卵＞体细胞 植物细胞＞动物细胞
分化程度低的＞分化程度高的
分裂能力强的＞分裂能力弱的
9.全能性标志：由分裂分化后的细胞发育成个体或者分化成其他各种细胞
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二、植物体细胞杂交过程
去壁
诱导融合
去壁
原生质体
原生质体
再生细胞壁
脱分化
再分化
过程:
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二、植物体细胞杂交过程
2.概念：将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞再培育出新植物体（杂种植株）
酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
物理法：离心、化学法：聚乙二醇（PEG）
4.诱导原生质体融合方法：
1.理论基础：
细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
3.去壁的常用方法：
无性生殖、有丝分裂、染色体数目变异
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二、植物体细胞杂交过程
5.杂种细胞形成的标志：
新细胞壁的形成
6.植物体细胞杂交完成的标志：
杂种植株的形成
无性生殖、有丝分裂、染色体数目变异
7.繁殖方式：无性生殖(无精子卵细胞结合形成受精卵过程)
分裂方式：有丝分裂（体细胞、愈伤组织阶段）
变异类型：染色体变异（染色体数目变异)
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8.植物体细胞杂交意义？
与有性杂交相比，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
目前还不能让杂种植物完全按照人们的需要表达亲本的优良性状，如：番茄-马铃薯植株并不会同时长出番茄和马铃薯。
原因：生物基因之间相互影响、相互调控。
9.尚未解决的问题？
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三、植物细胞工程的应用
1、微型繁殖(快速繁殖)
（一）植物繁殖新途径：
原因：在植物组织培养中，愈伤组织细胞一直处于不断的分裂状态，
速度较快，从而获得大量组织细胞，然后不断分割、移瓶、诱导再
分化形成新植株。
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四、植物细胞工程的应用
（一）植物繁殖新途径：
2 、作物脱毒
作物脱毒材料及原因:
茎尖（顶端分生区）或根尖分生区细胞这些部位含病毒极少，甚至无病毒。通过茎尖组织培养技术可以获得脱毒苗。（抗毒苗与脱毒苗不一样，抗毒苗是由转基因技术而来。）
比如脱毒草莓、脱毒马铃薯等。
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四、植物细胞工程的应用
1、单倍体育种（得到的不是单倍体）
优点: 原理：
明显缩短育种年限 染色体数目变异
得到纯合子 植物细胞的全能性
二）.作物的新品种培育
通过花粉花药培养获得单倍体植株，再把单倍体育种和常规育种结合起来，育成了水稻、玉米、油菜等作物的新品种。
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四、植物细胞工程的应用
二）.作物的新品种培育
在植物组织培养中，愈伤组织细胞一直处于不断的分裂状态，容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。比如抗花叶病毒的甘蔗。
2.突变体的利用
原理：基因突变、植物细胞的全能性
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优点： 育种原理：
单倍体育种： 缩短育种年限 染色体变异
突变体的利用： 能够产生新性状 基因突变
植物体细胞杂交育种 克服远缘杂交不亲和障碍 染色体变异
比较：
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（三）细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物：是生物生长生存非必需的代谢物，是一些药物,香料,生物碱等的重要来源.初生代谢物：生物生长生存必需的代谢物，糖类等。P41
(2)技术:植物的细胞培养.
培养植物的单个细胞或者细胞团使其增殖，培养到愈伤组织阶段，再从中提取产物。
比如：红豆杉组织培养生产抗癌药物紫杉醇，名贵药物人参皂甙干粉的生产。
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