高三生物植物細胞工程簡介人教版知識精講

1、推薦閱讀推薦閱讀高三生物植物細胞工程簡介高三生物植物細胞工程簡介人教版人教版【同步教育信息同步教育信息】一.本周教學內(nèi)容：植物細胞工程簡介二.學習重點：了解細胞全能性；植物組織培養(yǎng)；植物體細胞雜交。三.學習過程：細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術(shù)。根據(jù)細胞類型的不同，可以把細胞工程分為植物細胞工程和動物

2、細胞工程兩大類。植物細胞工程理論基礎(chǔ)：植物細胞的全能性生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能，細胞的這種特性叫做細胞的全能性。細胞全能性的比較：細胞全能性最強的是受精卵；生殖細胞體細胞；未分化的細胞分化的細胞；因為生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細胞都應該具有全能性。在生物體內(nèi)，細胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官，這是基因在特

3、定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果。在個體發(fā)育的不同時期，生物體不同部位的細胞表達的基因是不相同的，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成了不同的組織和器官?？茖W研究表明，當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株?？茖W家們用植物組織培養(yǎng)的方法，已經(jīng)把許多種植物的離體的器官、組織或細胞，培養(yǎng)成了完整的植物體。植物細胞工程包括植物組織培養(yǎng)和植物體

4、細胞雜交。植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的過程：離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)了一段時間以后，會通過細胞分裂，形成愈傷組織。愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。由高度分化的植物器官、組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化，或者叫做去分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官，這個過程叫做再分化。再分化形成的試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。植物組織培養(yǎng)的

5、過程可以簡要歸納為：植物組織培養(yǎng)的條件：1.激素誘導分化：當細胞分裂素與生長素共同使用時，能強烈地刺激愈傷組織的形成。當細胞分裂素比生長素的濃度高時，有利于芽的發(fā)生；當濃度低時，則有利于根的發(fā)生。2.嚴格的無菌條件：離體的植物細胞沒有像植物體整體的保護組織，容易被細菌侵蝕，推薦閱讀推薦閱讀植物體細胞的條件：1.去掉細胞壁：植物細胞的外面有一層細胞壁，這層細胞壁阻礙了植物體細胞的雜交。因此，植物體細胞雜交的第一步就是去掉細胞壁，分離出有活

6、力的原生質(zhì)體。目前最常用的去細胞壁的方法是酶解法，也就是在溫和的條件下用纖維素酶、果膠酶等分解植物細胞的細胞壁。獲得原生質(zhì)體后，就可以進行植物體細胞雜交了。提問：提問：為什么用纖維素酶、果膠酶能分解植物細胞的細胞壁？利用酶解法去掉細胞壁的優(yōu)勢是什么？2.促進細胞融合的方法：人工誘導原生質(zhì)體融合的方法有物理法和化學法兩大類：物理法是利用顯微操作、離心、振動、電刺激等促使原生質(zhì)體融合；化學法是用聚乙二醇(PEG)等試劑作為誘導劑誘導融合。經(jīng)

7、過誘導融合得到的雜種細胞，用植物組織培養(yǎng)的方法進行培育，可以得到雜種植株。3.雜交的植物體細胞借用組織培養(yǎng)，形成植株。植物體細胞雜交的意義：克服遠源雜交不親和的障礙，培育作物新品種。提問：提問：這個雜種植物一定會在地上結(jié)番茄、地下結(jié)馬鈴薯嗎？【模擬試題】【模擬試題】（答題時間：50分鐘）一.選擇題1.在一個多細胞生物體內(nèi)，存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有穩(wěn)定性差異的細胞，是因為（）A.細胞失去全能性B.不同的細胞，基因是不同的C.不同細胞