2.1 植物细胞工程课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

植物细胞工程 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。 细胞 工程 植物组 织培养 动物细胞培养 动物细 胞融合 植物 体细胞 杂交 一 植物细胞工程的基本技术 问题:如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖呢？ 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 问题:已经分裂分化的植物组织或细胞能培养成完整植物体说明？ 植物细胞具有全能性 细胞的全能性 1.概念： 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 实例：①胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株 ②受精卵发育成个体（动植物） ③蜜蜂卵细胞发育成雄峰 ④一粒花粉繁殖出新的植株 叶子 花瓣 花粉 细胞 植物体 细胞的全能性 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。 2.细胞具有全能性的原因： 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会　　 　　　。 选择性地表达 叶 芽 在生长发育过程中，某些细胞并未表现出全能性 细胞的全能性 3.体现细胞全能性的标志： 细胞→完整个体或其他各种细胞 潜能 表现出全能性 怎么才能表现出来呢？ 一、植物组织培养 1958年美国科学家将胡萝卜韧皮部一些细胞培养获得了完整的新植株。 实验结论：在离体时给予细胞一定条件，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。 已分化细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体 再分化 试管苗 完整个体 这就是植物组织培养技术 一、植物组织培养 1.概念： 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。 外植体 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 一、植物组织培养 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 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 2.过程： 一、植物组织培养 ①脱分化： 在一定的 和 等条件的 下， 的细胞 ，转变成 的过程。 激素 营养 诱导 已经分化 失去其特有的结构和功能 未分化的细胞 ①光照条件： ②过程中涉及的生命活动： 一般不需要光照 只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化 ③结果： 形成愈伤组织 （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） 一、植物组织培养 ②愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态，具有分生能力的薄壁细胞。 一、植物组织培养 ③再分化： 愈伤组织___________成芽、根等器官的过程。 重新分化 ①实质： ②光照条件： 基因的选择性表达 需要给予适当强度的光照 诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用 原因： ③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。 一、植物组织培养 决定植物脱分化、再分化的关键因素： 外植体 愈伤组织 试管苗 完整植株 脱分化 芽、根等 再分化 关键激素 生长素和细胞分裂素 细胞分裂素 生长素 芽分化 愈伤组织 根分化 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 二、菊花的组织培养 1.目的： （1）了解植物组织培养的基本原理 （2）了解生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例对菊花愈伤组织形成和分化的影响 （3）尝试进行植物组织培养 2.材料： (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: (4)无菌水: 清洗外植体 3.MS培养基： 水（去离子水）、无机营养（大量元素、微量元素）、有机营养（蔗糖、维生素、氨基酸）、天然附加物、植物激素（生长素、细胞分裂素等） 二、菊花的组织培养 二、菊花的组织培养 4.步骤： 制备外植体 接种培养 试管苗移栽 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 消毒与无菌水冲洗 切割与接种 二、菊花的组织培养 制备外植体 接种培养 试管苗