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

第二章 细胞工程 第1课时：植物细胞工程的基本技术 第1节 植物细胞工程 人教版（2019）生物选择性必修3 学习目标： 1.简述植物组织培养技术的原理和过程。 2.结合具体实验，尝试设计植物组织培养技术的流程简图。 3.了解植物组织培养技术已取得的进展和尚未解决的问题，认同科学是一个不断发展的过程。 咏怀 兰为王者香，芬馥清风里。 从来岩穴姿，不竞繁华美。 植物组织培养技术 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、新课导入 细胞工程是指应用细胞生物学、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，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 动物细胞工程 植物细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 二、细胞工程 原理 操作 水平 目的 植物组织培养技术 植物细胞工程的基本技术 PART ONE 三、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。 植物细胞的全能性 原理: 生殖方式: 无性生殖 分裂方式: 有丝分裂 地位: 植物细胞工程的基本技术 1.概念 2.细胞的全能性 每一个细胞含有控制该生物发育的全部基因(全套遗传信息) （1）生殖细胞＞体细胞（如：受精卵/早期胚胎/分生组织） （2）植物细胞＞动物细胞 （3）分化程度越高，全能性越低（如：B细胞/记忆细胞/浆细胞） 比较： 生物体内细胞并不都表现全能性 原因： 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。 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。 如何才能让细胞表现出全能性？ 未分化的细胞也具有全能性 自主阅读教材35页—36页，小组思考并讨论以下问题： 1.概述植物组织培养的基本过程？ 2.决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？ 3.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？ 四、植物组织培养技术 （1）基本流程 探究·实践 菊花的组织培养 3.植物组织培养的流程 接种外植体 愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 移栽成活 脱分化 再分化 （2）方法步骤 ①制备外植体 消毒： 切割：无菌操作 酒精 30s 无菌水 2-3次 次氯酸钠溶液 30min 材料： 幼嫩的菊花茎段 2-3次 无菌水洗 目的：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。 探究·实践 菊花的组织培养 3.植物组织培养的流程 思考：在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？ ②接种到诱导愈伤组织培养基 脱分化（避光） 产生愈伤组织 思考：该过程是否涉及细胞分裂、细胞分化？愈伤组织的代谢类型是什么？为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？ 超净工作台无菌操作 脱分化： 已分化细胞，失去其特有结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。 注意：过程中涉及的生命活动只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化。该培养过程一般不需要光照 代谢类型:异养需氧型 有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。 愈伤组织： 细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。 诱导生根 诱导生芽 ④接种到诱导生根培养基 ③接种到诱导生芽培养基 再分化： 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 注意：过程中涉及的生命活动：既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化。需要给予适当光照，诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。 再分化（需光） 思考：该过程是否涉及细胞分裂、细胞分化？光照的作用是什么？ ⑤移栽 培养室 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。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 植物激素的作用是什么？决定植物脱分化、再分化的关键因素？ 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。 巧记：高根低芽中愈伤 取决于植物激素的种类及配比。主要是生长素和细胞分裂素。 愈伤组织 愈伤组织 胚状体 生芽 生根 对照 细胞分裂素多 生长素少 细胞分裂素少生长素多 细胞分裂素和生长素比例适中 细胞分裂素中等量，生长素少 思考与讨论： 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，试分析它们被污染的可能原因。 培养基、接种工具灭菌不彻底； 外植体消毒不彻底； 操作过程不符合无菌操作要求