2.1.1植物细胞工程的基本技术课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章 第1节 植物细胞工程 指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 原理和方法 操作水平 目的 分类 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 概念 细胞工程 细胞器、细胞或组织 植物细胞工程和动物细胞工程 ？ 【科学资料】 人工栽培的植物，无论是绚丽多姿的花草，还是碧绿参天的大树，大多都是通过种子播种或枝条扦插实现繁殖的。其实在一定的条件下，利用它们的一片叶子、一瓣花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，同样可以繁殖出新的植株。 植物细胞具有全能性 叶子 花瓣 花粉 细胞 植物体 一、细胞的全能性 1.概念： 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 细胞全能性的原因： 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。 2．生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因 3、体现细胞全能性的标志： 细胞→完整个体或其他各种细胞 实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株 实例:芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。 01 细胞的全能性 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会　　 　　　。 选择性地表达 植物细胞工程的理论基础 细胞全能性大小的比较： ①受精卵>胚胎干细胞>生殖细胞>体细胞 ②植物细胞>动物细胞 ③体细胞：分化程度低>分化程度高 随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。 1.概念： 指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 3.过程： 移栽成活 2.原理： 植物细胞的全能性 外植体 02 植物组织培养技术 在__________________等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为______________，进而形成__________的过程。 一定的激素和营养 未分化的细胞 愈伤组织 相关概念 脱分化： 不定形的薄壁组织团块 愈伤组织： 再分化： 愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 7 1.实验原理 ①植物细胞一般具有全能性； ②在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上，就可以诱导其再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株。 ③植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 生长素/细胞分裂素 结果 高(＞1) 低(＜1) 适中(=1) 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 菊花的组织培养 探究•实践 将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段） 酒精消毒30s 无菌水清洗2～3次 次氯酸钠溶液处理30min 无菌水清洗2～3次 外植体的消毒 外植体的切段 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽生根 移栽 外植体的消毒 外植体的切段 将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。 菊花的组织培养 探究•实践 外植体的消毒 外植体的切段 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽生根 移栽 在酒精灯火焰旁，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，并在培养瓶上作好标记。 注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插！ 接种外植体 菊花的组织培养 探究•实践 培养基成分及培养条件： 激素比例1：1、提供有机碳源（蔗糖）、置于黑暗 外植体的消毒 外植体的切段 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽生根 移栽 诱导愈伤组织 菊花的组织培养 探究•实践 将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 外植体的消毒 外植体的切段 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽生根 移栽 诱导生芽生根 注意：先诱导生芽，再诱导生根！ 生芽培养基： 生根培养基： 细胞分裂素比例多、营养、需光照 生长素比例多、营养、需光照 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，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。 菊花的组织培养 探究•实践 1.概念： 3.过程： 指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 2.原理： 植物细胞的全能性 02 植物组织培养技术 芽、根 植物体 脱分化 再分化 遮光 一定的