2.1.1植物细胞工程的基本技术课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1. 概念：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，通过细胞器水平、细胞水平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。 2. 分类 细胞工程 动物细胞工程 植物细胞工程 第1节 植物细胞工程 第1课时 植物细胞工程的基本技术 植物通常是通过播种或扦插实现繁殖的。 植物组织培养技术 外植体 植物组织培养技术 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。 为什么离体的组织和细胞可以发育成完整个体呢？ 植物细胞全能性 (1) 概念：细胞经分裂和分化后，仍具有 产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。但是，在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都能表现出全能性，这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达。 一般来说，每一个细胞都含有控制该生物发育的全部基因。 (2) 原因： 受精卵发育成个体 蜜蜂卵细胞发育成雄峰 通过花药离体培养，获得单倍体幼苗； 胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株 表现全能性的标志 3.植物组织培养的流程 脱分化 再分化 愈伤组织： 由外植体脱分化形成的一团排列疏松且无规则、高度液泡化的具有分生能力的薄壁细胞。 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。 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： 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。 细胞分化： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 注：此过程只有细胞增殖无细胞分化 注：此过程有细胞增殖又有细胞分化 1.材料： 同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等会影响实验结果。菊花的组织培养一般选择未开花植株茎上部新萌生的侧枝。 2. 探究·实践 菊花的组织培养 ①培养基名称： ； ②物理性质： ； ③碳源： 。 ④有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、以及蔗糖等 MS培养基中为什么用蔗糖而不用葡萄糖？ 同样可以作为植物细胞的碳源和能量来源，蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖，因此，若采用葡萄糖作为碳源，易使植物细胞脱水而生长不良。同时，植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。 此外，微生物生长所需的碳源最适合的是葡萄糖。因此，采用蔗糖作为培养基的碳源，可一定程度上减少微生物的污染。 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。 细胞分裂素 生长素 芽分化 愈伤组织 根分化 巧记：高根低芽中愈伤 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 ④植物激素 ⑤外界条件：PH、温度、光照等环境条件 二、实验步骤： 1.用 擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体用 消毒30s，然后立即用 清洗2～3次；再用 溶液处理30 min后，立即用 清洗2～3次。 酒精 酒精 无菌水 次氯酸钠 无菌水 外植体消毒 (1)注意酒精和次氯酸钠消毒的时间和浓度。 对外植体的消毒既要达到消毒的效果，又不能杀死外植体。 (2)用无菌水清洗是为了防治消毒液残留，消毒过度杀伤外植体。 无菌技术是组织培养成功的关键因素 2.将消过毒的外植体置于无菌的 中，用 吸去表面的水分。用 将外植体切成0.5～1cm长的小段。 培养皿 无菌滤纸 解剖刀 3.在 旁，将外植体的 插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养基上做好标记。 酒精灯火焰 1/3～1/2 不能倒置 外植体切段 接种 外植体 4.将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于 ℃的 中培养。在培养过程中，定期观察和记录 的生长情况。 脱分化 5.培养15～20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导 的培养基上。长出芽后，再将其转移到诱导 的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 再分化 18～22 培养箱 愈伤组织 避光培养 有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。 生芽 生根 1.照光培养 2.先生芽后生根，培养基不同 叶绿素的生成需要光 若先生根后面就不易生芽 6.移栽前先打开封口膜或瓶盖，让