高二生物【11】植物组织培养

植物的组织培养高二年级生物基因工程限制性内切酶DNA连接酶运载体工具目的基因的获取基因表达载体的构建目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定操作程序蛋白质工程延伸植物基因工程动物基因工程基因工程药物基因治疗应用知识回顾基因工程是DNA分子水平改造生物的性状可不可以在细胞水平改造生物的性状？资料利用兰花的一段茎尖能在一年内生产出上百万株兰花幼苗利用高产奶牛的耳细胞做供体可以生产出众多的高产奶牛资料资料资料资料细胞工程细胞工程细胞工程的分类

植物细胞工程动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核移植动物细胞融合生产单克隆抗体学习目标1、了解细胞工程的概念和分类2、归纳总结植物组织培养的基本原理，基本过程、影响因素3、以菊花的组织培养为例，体验植物组织培养的实验操作流程学习重难点植物组织培养的原理和基本操作过程专题二：细胞工程2.1植物细胞工程——植物的组织培养

细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。问题1：什么是细胞工程？应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品概念剖析：细胞工程

1.细胞工程的概念：细胞工程是细胞水平或细胞器水平上生物技术,基因工程是DNA分子水平上的生物技术。植物组培技术是

水平上的技术，培育抗虫棉是

____水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞DNA分子问题2：细胞工程与基因工程有什么区别吗？植物细胞工程的发展历程1902年哈伯兰特细胞全能性理论1937年怀特烟草茎段形成层在试管中培育出烟草植株1958年斯图尔德用胡萝卜根组织培养证明植物细胞的全能性1965年沃索烟草单细胞培养出再生植株1970年斯图尔德用悬浮培养的单个细胞培育出可育新植株。进一步证明细胞的全能性20世纪70年代细胞工程诞生植物细胞菊花植株探究问题一：植物细胞为什么能培育成一株完整植株呢？植物细胞的全能性资料一、植物组织培养的基本原理——细胞的全能性1、概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性。思考题1：什么是细胞全能性呢?资料2、原因：从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性。一、植物组织培养的基本原理——细胞的全能性思考题2：细胞为什么会有全能性呢?资料一、植物组织培养的基本原理——细胞的全能性思考题3：所有的细胞都会表现出全能性吗?

体内：细胞不表现全能性表现为细胞分化，形成不同的组织器官体外：细胞可表现全能性需在诱导因素和适宜条件下细胞分化的原因：基因的选择性表达3、全能性的体现资料1.离体2.一定的营养物质3.植物激素：主要是生长素和细胞分裂素4.适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、PH值、湿度、光照等思考题4：细胞在什么条件下才能表现出全能性呢?一、植物组织培养的基本原理——细胞的全能性4、细胞体现全能性的条件：菊花植株探究问题二：植物细胞怎样能培育成一株完整植株呢？植物的组织培养资料离体的植物组织器官或细胞愈伤组织幼根或丛芽试管苗避光需光脱分化再分化二、植物的组织培养的基本过程移栽完整植株资料资料资料资料资料愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化再分化由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，也叫去分化脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官的过程概念剖析离体的植物器官、组织或细胞资料细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞资料资料探究问题三：哪些因素会影响植物组织培养呢？资料（1）不同的植物，培养的难易程度差别很大：①烟草和胡萝卜的组织培养较为容易；②枸杞愈伤组织的芽诱导比较难；（2）同一种植物材料的年龄、保存时间的长短等也会影响

实验结果菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。1．植物材料的影响：三、植物组织培养影响因素资料2、营养---MS培养基A、大量元素:N、P、K、Ca、Mg、SB、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、CoC、有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖D、植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等MS培养基配制方法表思考：MS培养基与微生物培养的牛肉膏蛋白胨培养基相比，主要成分上有什么区别?MS培养基含有多种植物所需的无机盐生长素类：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）细胞分裂素类：激动素（KT）、6－苄基嘌呤（6－BA）、玉米素（ZT）赤霉素类：赤霉酸（GA3）常用植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素生长素、细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈加强的趋势3、植物激素的影响使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率高激素的使用顺序会影响植物细胞的发育方向结论：生根生芽思考：植物激素还会如何影响植物细胞的发育方向？生长素>细胞分裂素生长素<细胞分裂素资料同时使用用量的比例实验结果生长素>细胞分裂素有利于根的分化生长素<细胞分裂素有利于芽的分化，抑制根的分化生长素＝细胞分裂素促进愈伤组织生长激素用量的比例会影响植物细胞的发育方向结论：比如：菊花植物组织培养，pH控制在5.8左右，温度控制在18－22℃,每日用日光灯照射12h。4.pH、温度、光照离体组织或细胞植物体脱分化细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素>生长素细胞分裂素<生长素再分化不需要光需要光归纳总结探究问题四：植物组织培养实验的操作流程是怎样的呢？以菊花的组织培养为例资料让我们一起亲历植物组织培养实验的过程吧！资料亲身感受实验过程，回答以下思考题1.实验中为什么要选取菊花的生长旺盛的嫩枝进行植物组织培养呢？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。可以设置对照实验，设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作是否合格，有没有被杂菌污染。此部分组织分裂能力强，容易诱导形成愈伤组织问题探讨2..此实验需不需要做几组重复实验？需不需要设置对照实验？制备MS固体培养基外植体消毒接种培养栽培

移栽四、实验操作1、配制各种母液2、配制培养基3、灭菌1、选材2、消毒1、接种室消毒2、无菌操作3、材料的切取和接种1、在无菌箱中培养2、定期消毒3、控制温度和光照

接种3-4天后，在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。适时统计污染率，分析污染的原因。实验结果及分析1、对接种操作中污染情况的分析正常苗污染苗资料资料1、外植体带菌2、培养基及接种器具灭菌不彻底3、接种操作时带入4、环境不清洁污染途径2、是否完成了对植物组织的脱分化和再分化

观察实验结果，看是否培养出愈伤组织，记录多长时间长出愈伤组织。统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成根和芽的比例和时间。实验结果及分析尝试自己设计实验结果的记录表。植物的组织培养再分化材料性质、营养物质、调节物质、环境条件外植体的消毒接种基本原理:细胞的全能性基本过程:脱分化愈伤组织影响因素：操作流程：配制MS固体培养基培养移栽栽培课堂总结外植体完整植株1.植物组织培养技术的理论基础之一是（）A.植物细胞的完整性B.植物细胞的多样性C.植物细胞的全能性D.植物细胞杂交C巩固练习2.下列关于愈伤组织的说法中不正确的是（）A.愈伤组织的细胞能够进行细胞分裂B.用叶培养形成的愈伤组织细胞能够进行光合作用C.培养愈伤组织的培养基中应含有有机养料D.人们可以从愈伤组织中提取所需物质B巩固练习3.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为（）

A、细胞丧失了全能性

B、基因的表达有选择性

C、不同的细胞内基因不完全相同

D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生变化巩固练习