2.1 植物细胞工程课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

“其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。迨（dài）夫花开，凝晴滚露，万态千妍，薰（xūn）风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎！岂非有国香乎！”这是我国历史上第一部兰谱——《金漳（zhānɡ）兰谱》（宋·赵时庚）中对兰花的一段描述。从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。 但是，兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了 如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 第二章 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学科的原理和方法，通过细胞、细胞器或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞或组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 第1 节 植物细胞工程 第二章 细胞工程 Part 1　植物细胞工程的基本技术 一、理论基础 叶子 花瓣 花粉 细胞 植物体 一定条件下： 细胞的全能性 ？ 细胞的全能性： 体现细胞全能性的原因： 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 组成生物体的细胞中含有发育成为完整个体所需的全部遗传信息 生长点 叶原基 芽原基 枝芽结构示意图 叶原基的细胞只能发育为叶 芽原基的细胞只能发育为芽 在特定的时间和空间条件下，细胞中的 基因会选择性表达 为什么植物体内细胞并不都表现全能性？ 一、理论基础 二、植物组织培养技术 1958年，科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部细胞培育出了完整的胡萝卜植株，为全能性提供了强有力的支持 植物组织培养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 这些离体培养的植物器官、组织或细胞称为外植体 （一）概述 二、植物组织培养技术 （二）基本流程 阅读教材35页左栏文字，在图2-1中标出“脱分化”“再分化” 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 已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程 脱分化形成的不定形的薄壁组织团块 诱导愈伤组织 外植体（叶片） 愈伤组织 脱分化 排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的，呈无定形的薄壁细胞 二、植物组织培养技术 二、植物组织培养技术 诱导愈伤组织 二、植物组织培养技术 （二）基本流程 阅读教材35页左栏文字，在图2-1中标出“脱分化”“再分化” 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 已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程 脱分化形成的不定形的薄壁组织团块 愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程 二、植物组织培养技术 （二）基本流程 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 再分化 再分化 植物组织培养需要什么条件呢？ ①　离体的植物器官、组织、细胞 ②　人工配制的培养基 ③　适宜的培养条件 二、植物组织培养技术 思考1：外植体生长的培养基中可能含有哪些成分？ 含植物生长所需的水分、各种无机营养（含大量元素、微量元素）、有机营养（如蔗糖、维生素）等 （三）条件 二、植物组织培养技术 第一代合成的细胞分裂素 生长素类调节剂 外植体 愈伤组织 脱分化 芽 再分化 生长素/细胞分裂素 比例适中 根 比例高 比例低 结合资料，分析植物激素/植物生长调节剂用量的比例对植物细胞发育方向的影响 （三）条件 二、植物组织培养技术 （三）条件 思考2：杂菌有可能在该培养基中生长吗？微生物污染会对实验造成什么影响？如何避免这种影响？ 无菌操作是植物组织培养能否成功的关键 ①外植体 ②培养基 ③超净工作台 ④解剖刀 ⑤实验者的双手　 化学药物消毒法 高压蒸汽灭菌法 紫外线消毒法 干热灭菌法、灼烧灭菌法 化学药物消毒法 在愈伤组织的诱导阶段一般不需要光照，如果在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织 当愈伤组织分化出芽和叶时，要有适当光照，有利于叶片内叶绿素的合成及叶片的光合作用 光照在各阶段都一定需要吗？ 适宜的培养条件，如温度、光照等 外植体 愈伤组织 脱分化 芽 再分化 根 二、植物组织培养技术 （三）条件 思考3：除以上条件外，组织培养过程还需要哪些条件？ 16 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 立即用无菌水清洗2～3次 流水冲洗 体积分数为70%的酒精消毒30s 立即用无菌水清洗2～3次 质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液处理30min 幼嫩的菊花茎段 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段 将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中 用无菌滤纸吸去表面的水分 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 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 接种时注意外植体的方向，不要倒插！ (形态学上端朝上） 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 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 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 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培养。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 二、植物组织培养技术 （四）步骤 消毒 切段 接种 脱分化 再分化 移栽 打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日 用流水清洗掉根部的培养基 将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中 待其长壮后再移栽入土 让试管苗逐渐适应外界环境 保水透气 24 Lavf60.3.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$