2.1.1植物组织培养技术课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章

细胞工程第一节

植物细胞工程第一课时

植物组织培养技术细胞工程

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，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。植物细胞工程动物细胞工程植物组织培养技术植物体细胞杂交技术细胞工程导学习目标概述植物组织培养技术的原理和过程学习重难点1.植物组织培养技术的原理和过程2.植物组织培养技术的实验一、细胞的全能性思根据课本P34内容，结合所学知识，完成下列问题1.什么是细胞全能性？2.细胞具有全能性的原因是什么？3.在生物个体发育过程中，是不是体内所有细胞都表现出全能性？如果不是，原因是什么？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每一个体细胞都含有本物种发育成完整个体的全套遗传物质（全部基因）不是，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哺乳动物成熟的红细胞因失去了核遗传物质，所以不具有全能性全能性大小的比较1.受精卵＞生殖细胞＞体细胞2.分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞3.分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞4.植物细胞＞动物细胞通常情况下，随着细胞分化程度的不断提高，细胞的分裂能力和细胞的全能性逐渐降低。二、植物组织培养技术1.概念指将离体的植物器官、组织或细胞（称为外植体）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2.原理植物细胞的全能性外植体一般选取根尖、茎尖，原因：含有分裂能力强的分生组织，细胞分化程度低，容易诱导脱分化形成愈伤组织突3.生殖方式无性生殖，细胞增殖方式只涉及有丝分裂4.过程外植体脱分化愈伤组织再分化芽、根幼苗完整植株移栽成活突突相关概念2.愈伤组织不定形的薄壁组织团块1.脱分化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，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块的过程。3.再分化愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。（经脱分化形成）脱分化只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化再分化既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化实验原理

①植物细胞一般具有全能性；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脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上，就可以诱导其再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株。③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。菊花的组织培养探究•实践突植物组织培养常用的培养基配方

P116⑴培养基名称：

⑵物理性质：⑶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)；蔗糖的作用：作为碳源，提供能量，调节渗透压MS培养基固体培养基蔗糖突（1）用酒精擦拭双手和超净工作台台面。（2）将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）①酒精消毒30s②无菌水清洗2～3次③次氯酸钠溶液处理30min④无菌水清洗2～3次外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽外植体的消毒菊花的组织培养探究•实践

洗去消毒剂，避免其长时间作用对外植体产生毒害突外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽外植体的切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，用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。菊花的组织培养探究•实践突外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根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。注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插！接种外植体菊花的组织培养探究•实践外植体的形态学下端朝下，形态学上端朝上，植物生长方向的一端即为形态学的上端突外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽诱导愈伤组织菊花的组织培养探究•实践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。此过程在黑暗条件下进行，不需要光照突外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽诱导生芽生根注意：先诱导生芽，再诱导生根！菊花的组织培养探究•实践

培养12~15d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再转接到生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。细胞分裂素比例高、营养物质、需要光照生长素比例高、营养物质、需要光照突外植体的消毒外植体的切段接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽生根移栽移栽

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。菊花的组织培养探究•实践突菊花的组织培养小组合作探究1.外植体存在被污染的风险吗？造成外植体被污染的原因有哪些？

存在，原因：①培养基、接种工具灭菌不彻底；②外植体消毒不彻底；③操作过程不符合无菌操作要求。2.植物组织培养技术的培养条件有哪些？①无菌条件；②离体状态；③营养物质；④植物激素；⑤适宜的外界条件（温度、pH、光照等）3.诱导愈伤组织期间一般不需要光，后续培养过程中，为什么每日要给予适当时间和强度的光照？后续培养过程中，给予适当时间和强度的光照的目的是诱导叶绿素的形成，进一步形成叶绿体进行光合作用（芽会发育成叶）。1.（2024·甘肃·高考真题）兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（

）A．①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组C．3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体经典真题D2.（2024·吉林·高考真题）迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（

）A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率B【决胜高考】3.

(2025·新课标综合卷)下列关于植物组织培养在作物育种中应用的叙述，正确的是（）

A.利用植物组织培养获得的胚状体可直接作为种子使用

B.作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体

C.植物组织培养过程中，可能会发生基因突变和基因重组

D.通过植物组织培养可以快速繁殖无病毒植株，用于生产实践D4.（2025·北京高考）植物的光合作用效率与叶绿体的发育（形态结构建成）密切相关。叶绿体发育受基因的精细调控，以适应环境。科学家对光响应基因BG在此过程中的作用进行了研究。研究者构建了GK功能缺失突变体gk（叶绿素含量降低）及双突变体bggk。请回答下列问题：1.为了获得突变体植株，可将野生