2.1植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.1 植物细胞工程 1. 植物细胞工程的理论基础 2. 植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术 3. 怎样进行菊花的组织培养 4. 植物细胞工程在生产实践中有哪些应用 1 你好，还记得我吗？ 克隆羊“多莉” 指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 细胞工程： 按操作对象分 植物细胞工程 动物细胞工程 一、植物组织培养技术 细胞工程 “其芽葺葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。 迨夫花开，凝晴瀼露，万态千妍，薰风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎！岂非有国香乎！”——《金漳兰谱》 思考：高洁、典雅的兰花颇受人喜欢。但其繁殖率低，价格不菲，如何让它大量、快速地繁殖呢？ 一 植物细胞工程的基本技术 ——植物组织培养技术 从社会中来 植物通常是通过播种或扦插实现繁殖的。 玉米种子萌发 黄豆种子发芽 一、植物组织培养技术 落地生根 细胞的全能性 1、定义： 2、原因： 一般情况下，生物体的每一个细胞都包含有该生物的 。 生长发育所需的全套基因 3、全能性大小比较： （1）分化程度低的 分化程度高的 （2）细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱 （3）受精卵＿胚胎干细胞 生殖细胞＿体细胞; （4）植物细胞＿动物细胞 ＞ 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 ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ 3、体现全能性的标志： 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 蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰 细胞的全能性 一、植物组织培养技术 4. 生物体生长发育过程中并不是所有细胞都表现出全能性 (1)不体现全能性的实例： 芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶 (2)不体现全能性的原因： 基因在特定时间、空间条件下选择性表达 外植体 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。 有丝分裂 无性生殖 植物细胞具有全能性 2. 生殖方式： 3. 分裂方式： 4. 原理： 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 一、植物组织培养技术 移栽成活 脱分化 再分化 再分化 菊花的组织培养 探究∙实践 1.实验原理 外植体 愈伤组织 芽、根 完整植株 脱分化 再分化 生长发育 植物细胞一般具有全能性。 植物组织培养的过程 脱分化 再分化 让已经分化的细胞，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。 不定形的薄壁组织团块。 愈伤组织 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 二、植物组织培养技术 探究∙实践 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、比例都会影响植物细胞的发育方向。 生长素用量 / 细胞分裂素用量 结果 比值适中（=1） 比值高(＞1) 比值低(＜1) 促进根的分化 促进芽的分化 促进愈伤组织的形成 ￭ 植物的组织培养 2. 材料用具 ①外植体： 幼嫩的菊花茎段 (容易诱导形成愈伤组织) ②体积分数为70%的酒精： 对手、超净工作台、外植体进行消毒 ③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液: 对外植体进行消毒 ④无菌水: 清洗外植体 ⑤培养基（参见本书附录1） 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： 提供能量，调节渗透压 灭菌方法为： 高压蒸汽灭菌法 ①外植体消毒 ②外植体处理 ③接种外植体 ④诱导愈伤组织 ⑤诱导芽和根 ⑥移栽 用酒精擦拭双手和超净工作台面： ①流水冲洗外植体(幼嫩的茎段)→②酒精消毒30s→③无菌水清洗2-3次→④次氯酸钠溶液处理30min→⑤无菌水清洗2-3次 ①外植体消毒 菊花的组织培养 探究·实践 二、方法步骤 ②外植体处理 用无菌滤纸吸去表面水分，将外植体切成0.5-1cm长的小段 ③接种外植体 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。 菊花的组织培养 探究·实践 二、方法步骤 注意：注意外植体的方向，不要倒插！ 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。 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，进一步诱导形成试管苗。 ⑤诱导芽和根 注意：该过程一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。 注意：注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根；该过程每日需要给予适当时间和