2.1植物细胞工程课件-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 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 细胞器、细胞或组织 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 动物细胞工程和植物细胞工程 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 一 植物细胞工程的基本技术 1 植物组织培养技术 2 植物体细胞杂交技术 一、植物组织培养技术 2.原理： 1.概念： 指离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其分化为完整植株的技术。 植物细胞的全能性 外植体 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。 (1)体现全能性的标志： 细胞→ 完整个体或其他各种细胞 判断：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株； 受精卵发育成个体(动植物)； 蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰； 一颗种子萌发成植株； 用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株。 植物细胞的全能性 植物细胞的全能性 (2)具有全能性的原因： 一般生物体的每一个细胞都包含有该物种的全套遗传信息。 ≠全部基因 (3)生物体内细胞不体现全能性的原因： 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 ①植物细胞 ＞ 动物细胞； (4)全能性大小比较： ③分化程度低的 ＞ 分化程度高的； ②细胞分裂能力强的 ＞ 细胞分裂能力弱的； ④受精卵 ＞ 胚胎干细胞 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞。 植物细胞的全能性 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 移栽成活 脱分化 再分化 再分化 一、植物组织培养技术 3.一般过程 外植体 愈伤组织 试管苗 完整植株 脱分化 芽、根等 再分化 生长 发育 一、植物组织培养技术 3.一般过程 (1)脱分化： 在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。 ①结果：形成愈伤组织； 不定形态的薄壁组织团块，具有较强的分裂和分化能力 ②光照条件： 一般不需要光照； ③该过程中只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化。 一、植物组织培养技术 3.一般过程 (2)再分化： 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出芽或根等器官的过程。 ①实质： 基因的选择性表达； ②光照条件： 需要给予适当强度的光照； 原因：诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用 ③该过程中有细胞增殖和细胞分化。 注意： 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，其浓度、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 比值高(＞1) 比值低(＜1) 比值适中(=1) 有利于根的分化 有利于芽的分化 促进愈伤组织的形成 1 2 3 4 5 6 菊花的组织培养 探究•实践 1.实验原理 植物细胞一般具有全能性 2.方法步骤 外植体消毒 外植体切割 接种外植体 培养外植体 转移培养 移栽试管苗 方法步骤 ②消毒： 30s 2-3次 30min ①材料： 幼嫩的菊花茎段 2-3次 酒精 无菌水 次氯酸钠溶液 无菌水洗 (1)外植体消毒 细胞分裂旺盛，容易诱导其脱分化和再分化 防止培养物被杂菌污染 方法步骤 (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。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。 注意：不要倒插 (形态学上端→下端) 方法步骤 (4)培养外植体 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。 注意：避光培养 方法步骤 (5)转移培养 培养15～20d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。 注意：①给予适当时间和强度的光照； ②需要转移培养基进行培养。 菊花组织培养 1.A、B过程分别为 。C是 。 A过程细胞分裂方式是 ， B过程细胞分裂方式是 ，同时也进行