第1节 通过植物组织培养可获得完整植株(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程(浙科版2019)

培养学习志向·勇担社会责任 植物细胞工程的发展历程 1902年，哈伯兰特(G.Haberlandt, 1854—1945)提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。 1958年，植物学家斯图尔德(F.C.Steward,1904—1993)和植物学家赖纳特(J.Reinert, 1912—2002)用胡萝卜根的韧皮部单细胞进行培养，得到完整的小植株，第一次通过实验科学验证了哈伯兰特关于植物细胞全能性的设想，由器官到组织再到细胞，单细胞的成功培养成为植物组织培养研究历史上的一个里程碑。 1960年，科金(E.C.Cocking,1931—)用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。 1964年，古哈(S.Guha,1938—2007)等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。 1972年，卡尔森(P.S.Garlson,1944—2017)诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。 1974年，土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。 第一节　通过植物组织培养可获得完整植株 1.阐明植物细胞全能性的含义。 2．概述植物组织培养的过程。 3．举例说明离体培养实现细胞全能性的条件。 概念 按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以____________ ______________为对象进行操作，在_____水平上改造生物遗传特性，以获得特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术 分类 按技术类型分 ___________培养、细胞融合、核移植技术等 按生物类型分 ______细胞工程和_____细胞工程等 [主干知识梳理] 一、细胞工程的概念及分类 生物组织、 细胞和细胞器 细胞 细胞和组织 植物 动物 二、植物细胞的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能 1．植物细胞全能性研究科学史 时间 科学家 事件 1902年 德国植物学家________ 提出___________设想，为植物组织培养的研究与发展奠定了基础 1958年 美国植物学家_________、德国植物学家赖纳特 用__________________单细胞进行培养，得到完整小植株，第一次通过实验科学验证了__________________设想 20世纪 60年代后 —— 植物组织培养技术日趋完善和成熟，形成了以细胞全能性为基础、以细胞________和________为调控中心的理论体系 哈伯兰特 细胞全能性 斯图尔德 胡萝卜根的韧皮部 植物细胞全能性 脱分化 再分化 2.植物细胞全能性与植物组织培养 (1)植物细胞全能性 ①概念：指植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部遗传信息，因而具有发育成完整植株的潜能。 ②植物细胞全能性的实现 植物细胞全能性的表达是通过细胞的_______和_______实现的。   脱分化 再分化 对象 _______的细胞 ______组织 结果 失去细胞的特有结构和功能，重新_______________，产生无组织结构、松散的_______细胞团 一定条件下，重新分化为各种类型的细胞，进而形成_______等，再生出新的植株 脱分化 再分化 已分化 愈伤 获得分裂能力 薄壁 芽或根 (2)植物组织培养 ①概念：指在_____和人工控制条件下，将离体的_________________ ______等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术，也称为__________ 。 ②外植体：指用于培养的植物的_____器官、组织等。 ③植物组织培养的类型 根据外植体的不同，植物组织培养分为__________ 、组织培养、细胞培养、 _______________等。 无菌 植物体器官、组织 或细胞 离体培养 离体 器官培养 原生质体培养 ④植物组织培养流程模式图 途径1为__________途径：愈伤组织首先在一种培养基上诱导形成芽，再在另一种培养基上形成根。 途径2为______________途径：由愈伤组织表面形成类似种子____的结构，进而发育成完整植株。 器官发生 体细胞胚发生 胚 三、植物组织培养的应用 1．组织培养技术可快速繁殖植物 (1)初代培养和继代培养 初代培养 指从植物体上分离下来的外植体的第一次培养 继代培养 将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行扩大培养 (2)优点 ①可以很好地保持品种的优良性状。 ②可以微型化和精密化，人为控制培养基中的成分和各种环境条件，故可全年连续实验和生产，节约人力、物力。 2．组织培养技术可用于植物脱毒 原因 无性生殖的植物感染病毒后，可由无性繁殖器