2.1 植物细胞工程（第1课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

从社会中来 其芽葺葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。迨夫花开，凝晴瀼露，万态千妍，薰风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎！岂非有国香乎！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，从而走入寻常百姓家呢？ 思考：兰花繁殖除分株还有其他更好的方法吗？ 国画作品 —兰 植物组织培养技术 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。兰花是观赏植物中最常见的一类，依靠植物组织培养繁育种苗的植物，其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40%。 1 江西生物组 东东老师 学习目标： 1．概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。 2．举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。 3．尝试进行植物组织培养。 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，一般分化程度越高，全能性越难表达 ；离体、激素处理、无菌无毒等。 ① 植物组织培养技术 ② ③脱分化 ④再分化 ⑤ ⑥ 外植体 愈伤组织 幼苗 韧皮部 分裂能力强 回顾：细胞的全能性 讨论1：资料1说明了什么？要让已分化的植物细胞再长成新植株，需要哪些特定条件？ 资料1：1958年美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞放入含植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果细胞旺盛分裂生长，形成细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后长成新植株。 讨论2：为何已分化细胞仍可以再发育成完整个体？换成其他高度分化植物细胞，是否都能形成新植株？为什么？ 分化过程中遗传信息是不变的，分化细胞中具有本物种全部的遗传信息；在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，如芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶；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。 细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 ①植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化（失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成排列疏松且无规则、高度液泡化、高度未分化、呈无定形状态的薄壁细胞团）形成愈伤组织，愈伤组织接种到含特定激素的培养基上，可诱导其再分化成胚状体，长出芽、根等器官，进而发育成完整的植株。②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，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 植物组织培养(plant tissue culture)是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制培养基上，给予适宜培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 移栽成活 离体培养的植物器官/组织/细胞 一、植物细胞工程的基本技术 （一）植物组织培养技术 菊花的组织培养 探究·实践 原理 细胞分裂素 生长素 生长素 高 细胞分裂素 低 生长素 低 细胞分裂素 高 生长素 适中的 细胞分裂素 适中的 注意：由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根。 4 材料用具 幼嫩的菊花茎段、培养基、无菌水、体积分数70%酒精、质量分数为5%的次氯酸钠；50mL锥形瓶、烧杯、酒精灯、超净工作台/接种箱、培养箱、高压蒸汽灭菌锅、封口膜、滤纸、标签、消毒用酒精棉球、解剖刀、镊子、培养皿等 菊花的组织培养 探究·实践 5 ⑴培养基名称： ； ⑵物理性质： ； ⑶碳源： 。 MS培养基： 包括无机营养成分(水和无机盐)、有机营养成分(蔗糖、氨基酸、维生素等)、特定浓度和比例的激素(主要是生长素和细胞分裂素)； 作为碳源，提供能量，调节渗透压 MS培养基由穆拉西格（Murashige）和斯柯格（Skoog）于1962年设计，是目前使用最广泛的植物培养基。一种适合某种培养目的的培养基，一般是在已被广泛使用的基本培养基如MS培养基的基础上调整某些成分，再经过一系列实验而确定的。在设计植物培养基时，最常改动的成分就是植物激素类物质的种类和比例。 6-苄基腺嘌呤是一种有机化合物，分子式是C12H11N5。是第一代合成的细胞分裂素，通过刺激细胞分裂引起植物生长和发育，抑制呼吸激酶，从而延长绿色蔬菜的保鲜。 MS培养基 固体培养基 蔗糖 生长素类似物 ①准备外植体：用酒精擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2〜3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2〜3次。 菊花的组织培养 探究·实践 步骤 ②取材切段：将消过毒的外植体置于无菌