2.1.1植物细胞培养技术课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

细胞工程: 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，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 植物细胞工程 动物细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 （胚胎工程） 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 ----植物细胞工程的基本技术 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 4 一、植物组织培养技术 是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。 原理: 植物细胞的全能性 细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 原因: 每一个细胞含有控制该生物发育的全部基因 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）分化程度越高，全能性越低 （4）细胞分裂能力越强，全能性越高 （5）配子也有全能性 生物体内细胞并不都表现全能性： 原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达 ——如何才能让细胞表现出全能性？ 一、植物组织培养技术 原理: 植物细胞的全能性: 生殖方式: 分裂方式: 无性生殖: 有丝分裂: 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 完整植株 (胚状体) 7 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 完整植株 (胚状体) 外植体： 离体培养的植物器官、组织或细胞 脱分化： 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的细胞的过程 愈伤组织： 再分化： 不定形的薄壁组织团块 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程 （恢复细胞全能性） 避光培养 照光培养 植物组织培养常用的培养基配方 P116 ⑴培养基名称： ； ⑵物理性质： ； ⑶碳源： 。 包括无机营养成分(水和无机盐)、有机营养成分(蔗糖、氨基酸、维生素等)、特定浓度和比例的激素(主要是生长素和细胞分裂素)； 蔗糖的作用： 作为碳源，提供能量，调节渗透压 MS培养基 固体 蔗糖 菊花的组织培养 ⭐探究·实践 方法步骤: 外植体的消毒: 流水冲洗 →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。 为什么进行无菌操作？ 防止杂菌生长。 一方面与培养物竞争营养； 另一方面产生有害物质危害培养物。 切段: 将消过毒的外植体置于无菌培养皿中 →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。 接种: 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。 接种外植体时，不要倒插！ （将“形态学上端”朝上） 形成愈伤组织: 诱导生芽生根: 移栽: 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。 置于黑暗 培养15~20天后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 置于光照！ 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。 生长素用量 / 细胞分裂素用量 结果 比值≈1 比值＞1 比值＜1 促进根的分化 促进芽的分化 促进愈伤组织的形成 植物激素中 和 是启动细胞分裂的关键激素 生长素 细胞分裂素 根、芽 植物体 再分化 培养条件：①无菌②营养物质③适宜条件（温度、PH、光等） ④植物激素： 遮光 光照 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照 脱分化 愈伤组织 离体的植物器官、组织或细胞（外植体） 愈伤组织重新分化为芽、根等器官 失去特有结构和功能转变成未分化的细胞 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。生长素和细胞分裂素的比例和浓度会影响植物细胞的发育方向。 如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药… 排列不规则，高度液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞 植物组织培养小结 二、植物体细胞杂交技术 1.通过有性杂交能实现吗？为什么？ 西红柿 土豆 × 【思考.讨论】 不能，不同种物种间存在生殖隔离 植物体细胞杂交技术 2.有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得“番茄-马铃薯杂种植株”呢？ 将不同来源的植物体细胞