【教学课件】第1节 植物细胞工程 示范课件1

第1节植物细胞工程（第1课时）第2章

细胞工程新课引入

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繁殖周期长、繁殖率低。

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？一、细胞全能性花瓣叶片花粉细胞植物1

为什么植物的某一部分，甚至一个细胞可以繁殖出新的植株？植物细胞具有细胞全能性。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。一、细胞全能性思考：2

体细胞具有全能性的根本原因是什么？一、细胞全能性思考：根本原因是每个体细胞都含有该物种全部的遗传信息。3

为什么一种植物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出细胞全能性？一、细胞全能性思考：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达。利用哪种技术可以将高度分化的植物组织的细胞表现出细胞全能性？

资料：科学家将获取的大花蕙兰新芽、茎尖或幼根等组织或器官，消毒处理后，接种到含适量营养物质和激素的MS固体培养基上，经培养形成细胞团，即愈伤组织。将愈伤组织移种到含有不同激素的分化培养基上诱导形成圆球茎。原球茎可以在一年内增殖出几百万个原球茎，而且每个原球茎都可在生根培养基上诱导分化出芽和根，最终得到完整的试管苗。二、植物组织培养技术思考接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根移栽成活二、植物组织培养技术思考植物组织培养技术的具体流程？

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。接种外植体2诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根移栽成活二、植物组织培养技术思考3外植体：指离体培养的植物器官、组织或细胞称为外植体。脱分化：已经分化的细胞，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。该过程称为脱分化。而不定形的薄壁组织团块即为愈伤组织。再分化：愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。什么是外植体？愈伤组织？脱分化？再分化？二、植物组织培养技术1．目的要求：（1）了解植物组织培养的基本原理。（2）了解生长素和细胞分裂素的浓度、用量和比例对菊花愈伤组织形成和分化的影响。（3）尝试进行植物组织培养。探究▪实践：菊花的组织培养二、植物组织培养技术2．材料用具：（1）材料：菊花精短、培养基、酒精（70%），次氯酸钠、无菌水等（2）用具锥形瓶、烧杯、酒精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、培养箱、封口膜、滤纸、标签、解剖刀等探究▪实践：菊花的组织培养二、植物组织培养技术2．方法步骤：（1）消毒和灭菌环境

酒精擦拭双手和超净工作台

流水冲洗外植体酒精消毒30s

无菌水清洗2~3次次氯酸钠处理30min无菌水清洗2~3次。探究▪实践：菊花的组织培养二、植物组织培养技术2．方法步骤：（2）处理外植体消毒后的外植体无菌培养皿中无菌滤纸吸取水分无菌解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段。探究▪实践：菊花的组织培养二、植物组织培养技术2．方法步骤：（3）接种外植体无菌环境下，将外植体插入培养基中封口膜封住做好标记。（4）培养外植体环境条件：18~22℃，定期记录。探究▪实践：菊花的组织培养二、植物组织培养技术2．方法步骤：（5）诱导生芽、生根无菌环境，愈伤组织转接至诱导生芽培养基

生芽转接至诱导生根培养基试管苗（6）移栽试管苗打开封口膜生长适应流水清洗根部培养基移栽至消毒后的蛭石或珍珠岩环境中。探究▪实践：菊花的组织培养二、植物组织培养技术3．探究▪实践：菊花的组织培养1为什么在操作的过程中需要灭菌?思考

因为微生物与植物愈伤组织的竞争中，微生物处于优势地位，愈伤组织无法正常发育。另外，在杂菌生长过程中会产生代谢废物，导致植物组织在培养过程中死亡。二、植物组织培养技术3．探究▪实践：菊花的组织培养植物组织培养过程所需的条件？比如愈伤组织？思考大量元素（含量较多，如图示）微量元素（含量较多，如图示）为其提供营养二、植物组织培养技术3．探究▪实践：菊花的组织培养植物组织培养过程所需的条件？比如愈伤组织？思考

由于愈伤组织没有叶绿体，所以无法进行光合作用，他不需要光照，但是在植物组织培养过程中需要蔗糖等营养物质以及无机盐等。二、植物组织培养技术3．探究▪实践：菊花的组织培养3除了营养物质，还需要什么物质才能启动细胞分裂，脱分化，再分化这些过程呢？思考植物激素。比较重要的是生长素和细胞分裂素。二、植物组织培养技术3．探究▪实践：菊花的组织培养4思考如何设计实验探究生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。组别培养基其他条件检测指标组1不含植物激素适宜观察植物生长情况组2生长素/细胞分裂素=1与组1相同观察植物生长情况组3生长素/细胞分裂素>1与组1相同观察植物生长情况组4生长素/细胞分裂素<1与组1相同观察植物生长情况二、植物组织培养技术3．探究▪实践：菊花的组织培养4思考探究生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。IAA浓度细胞分裂素浓度

生长素比例越高，易于诱导生根，细胞分裂素比例越高，易于诱导生芽。三、植物的体细胞杂交技术异想天开

怎样才能得到地上结番茄，地下长马铃薯的“超级作物”——“番茄-马铃薯”杂种植株呢？传统有性杂交方法能实现吗？三、植物的体细胞杂交技术解决问题阅读课本36页，回答：（1）植物细胞融合遇到的第一个难题是什么？如何解决？（2）如何诱导原生体融合？植物细胞融合的原理是什么？（3）植物体细胞杂交技术流程是怎样的？三、植物的体细胞杂交技术解决问题（1）植物细胞融合遇到的第一个难题是什么？如何解决？

植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍细胞间的杂交。所以需要去壁，获得原生质体。去壁的方法主要是使用纤维素酶和果胶酶。三、植物的体细胞杂交技术解决问题（2）如何诱导原生体融合？植物细胞融合的原理是什么？

物理方法：电融合法、离心法化学法：包括聚乙二醇融合法高Ca2+—高pH融合法原理：细胞膜流动性三、植物的体细胞杂交技术解决问题（3）植物体细胞杂交技术流程是怎样的？三、植物的体细胞杂交技术解决问题（3）植物体细胞杂交技术流程是怎样的？A细胞A原生质体细胞融合杂种植株移栽成活去壁B细胞B原生质体去壁愈伤组织生壁杂种细胞三、植物的体细胞杂交技术梳理概念

植物体细胞杂交指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。三、植物的体细胞杂交技术1

番茄染色体组成为2n=24，马铃薯染色体组成为4n=48，通过该种技术得到的杂种植株的染色体为多少？72条思考三、植物的体细胞杂交技术2

植物体细胞杂交技术在生产中有什么意义？思考打破生殖隔离实现远缘杂交育种课堂小结植物细胞工程生产生活应用细胞全能性植物组织培养植物体细胞杂交原理基础1．植物组织培养过程中的脱分化是指（

）A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C．已分化的细胞经诱导后，失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞的过程D．取植物的枝芽培育成一株新植物的过程课堂检测C2．植物细胞的全能性是指（

）A．细胞具有细胞核．细胞膜和细胞质，细胞结构完整，能进行各种生理活动

B．细胞只具有细胞膜和细胞质，同样能进行各种生理活动

C．植物体细胞所具有的产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能

D．具有本物种全套遗传物质的特定细胞课堂检测C3．下列关于植物体细胞杂交技术的叙述中，不正确的是（

）A．利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株

B．植物体细胞杂交技术就是原生质体融合过程

C．可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生