2.1.1植物细胞工程的基本技术课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章细胞工程1.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。原理和方法操作水平目的分类细胞生物学、分子生物学和发育生物学细胞器、细胞或组织获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品动物细胞工程和植物细胞工程2.细胞工程的分类动物细胞工程和植物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞融合生产单克隆抗体动物细胞核移植细胞工程第2章细胞工程哈伯兰特提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。斯图尔德等发现胡萝卜的体细胞可以分化为胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。科金用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。古哈等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。卡尔森诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。1902年1958年1960年1964年1971年1974年科技探索之路——植物细胞工程的发展历程（P32）导入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？市场价格：1500万每株！【任务一】请同学们自主阅读教材P34-35，小组合作思考讨论完成问题。

1.植物组织培养的基本原理？2.细胞为何具有全能性？是不是所有细胞都具有全能性？3.概述植物组织培养的概念及基本过程（用文字和箭头表示培养流程）？4.什么是外植体？什么是脱分化？什么是愈伤组织？愈伤组织的细胞有什么特点？什么是再分化？1.基本原理：植物细胞的全能性概念：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。细胞全能性表达难易程度：受精卵>生殖细胞>

体细胞未成熟细胞>

成熟细胞幼嫩的细胞>

衰老的细胞细胞的全能性表达的难易程度与细胞分化程度成反比。（2）在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能型，未离体的细胞可以表现出全能性吗，为什么呢？在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达的结果。2.（1）细胞为何具有全能性？是不是所有细胞都具有全能性？细胞内含有本物种全部（全套）遗传信息。都有发育成为完整个体所需的全部基因。不是，比如哺乳动物成熟红细胞和植物的成熟筛管细胞。离体是表现全能性的必要条件例1．利用植物的花瓣就能培育出完整的植株，下列相关叙述不正确的是(

)A．组成花瓣的细胞具有全能性B．花瓣细胞中有个体发育所需要的全套遗传物质C．利用花瓣培育出完整的植株涉及细胞分裂和细胞分化D．在生物的生长发育过程中，细胞都能表现出全能性D

3.概述植物组织培养的概念及基本过程（用文字和箭头表示培养流程基本过程）？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分化状态未分化状态

植物组织培养就是将

的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的

上，给予适宜的培养条件，诱导其产生

的技术。离体培养基完整的植株概念：4.什么是外植体？什么是脱分化？什么是愈伤组织？愈伤组织的细胞有什么特点？什么是再分化？接种外植体离体培养的植物器官、组织或细胞脱分化诱导愈伤组织细胞排列疏松、无规则、无定形的薄壁细胞团离体条件下已分化的细胞经过诱导，失去特有的结构和功能，重新获得分裂能力诱导生芽再分化愈伤组织能重新分化成芽、根等器官诱导生根移栽成活菊花的组织培养-----菊花的组织培养【任务二】请同学们结合教材P36-37，并观看视频完成问题。

1.植物组织培养的培养基一般包含那些成分？2.植物组织培养对光照有何要求？植物组织培养过程中需要更换培养基吗？生长素与细胞分裂素比例不同如何影响愈伤组织分化？3.一般先诱导生根还是生芽？4.试管苗能直接移栽吗？MS培养基

固体培养基有机碳源（蔗糖）1.培养基（植物组织培养常用的培养基配方P116--参见本书附录1）提供能量，调节渗透压-----菊花的组织培养培养基名称：

；物理性质：

；碳源：

。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）；2.实验步骤（1）制备外植体消毒：切割：0.5~1cm的小段酒精30S无菌水2-3次次氯酸钠溶液30min材料：幼嫩的菊花茎端（外植体）2-3次无菌水洗超净工作台或接种箱消毒与无菌水冲洗切割与接种脱分化避光（2）形成愈伤组织有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。愈伤组织培养培养温度：18-220C-----菊花的组织培养诱导愈伤组织的培养基注意不要倒插外植体(3）接种到诱导分化培养基接种室试管苗（4）形成试管苗，培养后，移栽大田培育成完整植株移栽培养室（诱导生芽、生根的培养基）再分化需光芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照决定植物脱分化、再分化的关键因素：生长素和细胞分裂素的比例细胞分裂素生长素

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适中比值低比值高促进芽的分化促进根的分化促进愈伤组织的形成由以上可知：激素使用的用量比例和顺序对细胞分裂和分化有影响。芽、根胚状体脱分化再分化培养条件：①无菌②营养物质③适宜环境条件（温度、PH、光等）④植物激素：

细胞分裂素生长素遮光一定的光照愈伤组织离体的植物器官、组织或细胞（外植体）芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照试管苗有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。试管苗的光合作用能力弱，在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗，以促进幼苗向自养苗转化。小结例2.如图是植物组织培养的过程,相关说法错误的是

(

)A.细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质B.过程①细胞脱分化形成愈伤组织的过程中细胞已经发生分化C.该过程历经了脱分化和再分化，其本质是基因的选择性表达D.过程②和③接种的培养基中植物激素的比例不同外植体

愈伤组织

长出丛芽

生根

移栽成活B例3.下图表示植物组织培养的一般过程。下列相关说法错误的是()A.过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化B.此技术依据的原理是植物细胞的全能性C.b→d的过程不需要光照D.生长素含量高时，有利于根的形成C离体的植物器官、组织或细胞abcd完整的植物体1.接种外植体时要在酒精灯火焰旁进行（

）2.接种外植体时要将“形态学上端”朝下（）3.诱导愈伤组织的培养基中生长素和细胞分裂素的比例为1：1（）4.诱导愈伤组织形成过程需要光照条件（）5.诱导愈伤组织的培养基提供的碳源应该是有机碳源（）6.诱导生芽生根的过程需要光照条件（）×√×√√√1.A、B过程分别为

。C是

。

A过程细胞分裂方式是

，

B过程细胞分裂方式是

,同时也进行

。A过程一般

光照；B过程需要光照，因为

。2.影响A、B过程的关键因素是

，主要是

和

，二者添加的

会影响脱分化和再分化过程。3.植物组织培养是一个

过程。（填“无性繁殖”“有性繁殖”）植物体根、芽或胚状体外植体

有丝分裂细胞分化植物激素细胞分