2.1 植物细胞工程的基本技术-【轻松学生物】2022-2023学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择必修3）

植物细胞工程 从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。但兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 利用植物组织培养技术可大量、快速地培育兰花 细胞全能性 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生__________或其他__________的潜能。 细胞全能性的原因 分化的体细胞(或细胞核) 具有_______个体发育所需要的_________。 在生物个体发育过程中，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？ 这是因为在特定_______和_______条件下，细胞中的___________________。 基因会选择性表达 时间 空间 全部基因 本物种 完整生物体 各种细胞 体内的细胞在什么条件下才能表现出全能性？ 细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件 植物组织培养 将离体的植物______、______或_____等，培养在人工配制的________上，给予适宜的培养_______，诱导形成_________的技术。 理论基础 植物细胞的全能性（具有某种植物全部遗传信息的任一细胞都具有发育成为完整植株的潜力） 器官 组织 细胞 培养基 条件 完整植株 外离体经______后通过有丝分裂形成_______________________ 外植体： 愈伤组织： 离体培养的植物器官、组织或细胞 特点：不定形状态、薄壁细胞、高度液泡化、排列疏松、无规则 菊花的组织培养 脱分化 不定形态的薄壁组织团块 脱分化 外植体在一定的____和_____等条件的____下，__________的细胞________________________，转变成______________的过程； 激素 营养 诱导 已经分化 失去其特有的结构和功能 未分化的细胞 概念： 实质 结果 已分化的细胞失去其特有的结构和功能，转为未分化的细胞 形成愈伤组织（不定形的薄壁组织团块） 适宜的外界环境（如无菌、无光等），培养基（营养物质及生长素与细胞分裂素浓度、用量相等） 条件 再分化 实质 结果 条件 _________能重新______成________________的过程； 基因的选择性表达 再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株 需要给予适当时间和强度的光照以诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用 概念 愈伤组织 分化 芽、根等器官 生长素/CTK 结果 比值高(＞1) 比值低(＜1) 比值适中(=1) _______和____________是启动_________、______和______的关键激素，它们的_____、_____等都会影响植物细胞的发育方向； 生长素 细胞分裂素 细胞分裂 脱分化 再分化 浓度 比例 植物激素 有利于根的分化，抑制芽的形成 有利于芽的分化，抑制根的形成 促进愈伤组织的形成 实验过程与步骤 （1）制备外植体 消毒原因 酒精 无菌水洗 次氯酸钠溶液 无菌水 冲洗 防止杂菌污染，因杂菌生长快与培养物争夺营养，且产生有害的物质致培养物致死 无菌操作 （2）外植体处理 用酒精对工作台消毒 在酒精灯火焰旁操作 将消毒过的外植体置于无菌培养皿，用无菌滤纸吸去表面水分，用解剖刀将外植体切成0.5-1cm长的小段 （3）接种外植体 将外植体的1/3-1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并做好标记 （4）诱导愈伤组织 将接种了外植体的锥形瓶置18-22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 （5）诱导芽和根 培养15-20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上诱导形成试管苗。 （6） 移 栽 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，待其长壮后再移栽入土 评价1:接种3-4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，并分析它们被污染的可能原因 外植体消毒不彻底；培养基、接种工具灭菌不彻底；操作过程不符合无菌操作要求等。 评价2.你培养出愈伤组织了吗？从刚接种的外植体到长出愈伤组织经历了多少天？愈伤组织进一步分化出芽和根了吗？ 定时观察实验结果是否培养出了愈伤组织，记录多长时间长出愈伤组织。统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成根和芽的比例和时间。 评价3:培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？ 一般使用无土栽培方法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷洒质量分数为5%的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖12h，掀开塑料薄膜24h后才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几