【生物】植物细胞工程的基本技术课件-2023-2024学年高二下人教版（2019）选择性必修3

2.1.1植物细胞工程的基本技术新课导入：

同学们能否结合本节课的内容帮老师的好朋友找到一种能够快速繁殖菊花的技术呢？

植物组织培养技术叶子花瓣花粉植物体一、植物组织培养

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。繁殖方式无性生殖有丝分裂原理植物细胞的全能性基本条件（2）细胞全能性

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。原因每一个细胞含有控制该生物生长发育的全部基因比较（1）生殖细胞

体细胞（2）植物细胞

动物细胞

＞分化程度越高，全能性越低＞

起点终点思考：生物体生长发育过程中，所有细胞都能表现出全能性吗？a.不体现全能性的实例：芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶b.不体现全能性的原因：基因在特定时间、空间条件下选择性表达（3）植物组织培养的流程任务一：以四人小组为单位，自主阅读课本P35，思考并讨论以下问题：1、尝试写出植物组织培养过程的流程图（箭头+文字）2、什么是外植体、脱分化、愈伤组织、再分化？3、下列植物组织培养流程图正确的排序是？①②

③④⑤5958575655545352515049484746454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110090807060504030201000001：开始/重置005958575655545352515049484746454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110090807060504030201000203595857565554535251504948474645444342414039383736353433323130292827262524232221201918171615141312111009080706050403020100（3）植物组织培养的流程外植体脱分化再分化愈伤组织

离体的植物器官、组织或细胞

让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程

脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株过程。

在植物中，一些分化的细胞，经过激素的诱导，脱分化为具有分生能力的薄壁细胞团愈伤组织（3）植物组织培养的流程①②

③④⑤顺序：④③①②⑤脱分化再分化再分化任务二：激素如何诱导芽和根的形成?

取决于植物激素的种类及配比。主要是生长素和细胞分裂素。

生长素/细胞分裂素

结果比值高(＞1)比值低(＜1)比值适中(=1)有利于根的分化，抑制芽的形成有利于芽的分化，抑制根的形成促进愈伤组织的形成简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤细胞分裂素生长素芽分化愈伤组织根分化菊花的组织培养一、实验原理：1.植物细胞一般具有___________；3.植物激素中__________和______________是启动___________、_________和_________的关键激素，它们的_______、_______等都会影响植物细胞的发育方向；生长素细胞分裂素细胞分裂脱分化再分化浓度比例全能性2.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_______和_______，长出芽和根，进而发育成___________;脱分化再分化完整植株二、实验过程第一步骤（配音秀）（1）此步骤名称为？①双手和超净工作台台面:用酒精擦拭②外植体:消毒（2）对哪些部分进行了消毒？（3）如何对外植体进行消毒？_____冲洗

→________消毒30s

→____________清洗2～3次

→_______________处理30min

→___________清洗2～3次流水酒精无菌水次氯酸钠溶液无菌水第二步骤（配音秀）（1）此步骤名称为？外植体切段（2）具体操作为？将消过毒的外植体置于______________中→用无菌滤纸吸去表面的水分

→用解剖刀将外植体切成______________长的小段。无菌培养皿0.5～1cm第三步骤（配音秀）（1）此步骤名称为？注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插。（将“形态学上端”朝上，下端朝下）接种外植体（2）接种外植体在什么附近进行？（3）将外植体接种到什么培养基中？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第四步（配音秀）诱导愈伤组织（脱分化）注意：该过程一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。（1）此步骤名称为？思考：1.诱导愈伤组织的培养基中生长素和细胞分裂素的比例？2.应该置于光照条件还是黑暗条件下培养？3.培养基提供的碳源应是有机碳源还是无机碳源？1：1黑暗条件有机碳源第五步（配音秀）诱导生芽生根（再分化）叶绿素的生成需要光（1）此步骤名称为？思考：1.诱导生芽生根的培养基中生长素和细胞分裂素的比例？2.应该置于光照条件还是黑暗条件下培养？诱导生芽：生长素比例少诱导生根：生长素比例多需光照。第六步（配音秀）（1）此步骤名称为？

移栽前先打开封口膜或瓶盖，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后，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。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培移栽（2）培育的试管苗能直接移栽到露地吗？

②为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？原因是避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物生长。③杂菌和植物细胞之间有哪些关系？竞争或寄生。结果分析与评价

探究·实践

菊花的组织培养①接种3~4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，试分析它们被污染的可能原因。培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不符合无菌操作要求等。1.(2022·重庆市高二期末)某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是A.外植体消毒的过程：酒精消毒30s→次氯酸钠溶液处理30min→无菌水清洗

2～3次B.愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予

适时光照C.诱导生芽的培养基与诱导生根的培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比

例和用量更高D.打开封口膜后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环

境中炼苗处理√习题小练：

四、课堂小结APP推荐多肉的叶插繁殖2.(2022·北京延庆高二期中)下图为用取自基因型为AaBb的胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程，下列叙述中不正确的是A.a→b过程是通过细胞有丝分裂完成的B.b→c→d过程发生了细胞分化C.a→b过程中使用的培养基中应含有机碳源和氮源D.杂合植株经上述过程获得的幼苗会出现性状分离√3、玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错误的是(

)从繁殖原理上分析，A→D属于无性生殖植株D和G中的染色体组数不同E→G不能体现细胞的全能性E→F过程中获得的植株一般不用于大田生产3.紫杉醇是一种生物碱类化合物，是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物。下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，据图回答下列问题：(1)该途径___________(填“体现”或“不体现”)植物细胞的全能性，原因是___________________________________________。过程①中生长素与细胞分裂素的用量比值应________(填“高”“低”或“适中”)。(2)过程③需使用液体培养基，其优点在于__________________________________________________________。(3)根据紫杉醇的化学本质，可以判断有关基因控制紫杉醇合成的方式是