2.1通过植物组织培养可获得完整植株课件高二下学期生物浙科版选择性必修3

通过植物组织培养可获得完整植株第1课时

第1节浙科版选修3

细胞工程是指按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。按生物类型可分：植物细胞工程动物细胞工程动物细胞培养和植物组织培养分别是动、植物细胞工程的基础技术。1.阐明植物细胞全能性的含义2.概述植物组织培养的过程3.举例说明离体培养实现细胞全能性的条件早在1902年，哈伯兰特（Haberlandt）提出高等植物的器官和组织可以不断地分割，直至单个细胞的观点，预言植物体细胞在适宜的条件下有发育成完整植株的潜力，提出了植物细胞全能性的设想，并且用植物细胞组织进行了培养实验。他虽然未能获得再生植株，却是植物组织培养的开创者。1902年他发表了著名论文《植物细胞离体培养实验》，论文中提出的“植物细胞全能性”理论成为植物组织培养的理论基础。从哈伯兰特提出植物细胞全能性理论，到1958年斯图尔（）等人用胡萝卜根的韧皮部细胞证实了植物细胞的全能性，科学家们用了整整56年。

植物组织培养是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织或细胞等（外植体），培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术有丝分裂

器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体无性生殖分类生殖方式分裂方式植物组织培养为什么植物体的外植体能够发育成完整植株呢？

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每一个细胞含有控制该生物发育的全部基因原因（1）生殖细胞＞体细胞（2）植物细胞＞动物细胞（3）分化程度越高，全能性越低比较1、植物组织培养的原理-----细胞的全能性受精卵早期胚胎分生组织生物体内细胞并不都表现全能性没有分化的细胞也具有全能性如原因：在特定的时间和空间条件下，基因选择性表达1.是不是所有的活细胞都具有全能性？2.种子发育成植株体现了全能性了吗？3.细胞具有的全能性一定能表现出来吗？不是；例如哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞没有；植物种子种的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现出细胞具有发育成完整植株的潜能；不一定；例如动物的体细胞

高度分化的植物组织细胞，如叶片和花瓣的细胞还能不能在适宜的条件下表现出全能性呢？思考外植体脱分化愈伤组织再分化根、芽试管苗完整植株移栽成活2.植物组织培养的过程植物组织培养流程图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，称为脱分化。

已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞形成愈伤组织不定形的薄壁组织团块一般不需要光照只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化（1）脱分化①概念：②实质：③结果：④光照条件：⑤过程中涉及的生命活动（2）再分化①概念

________能重新_____成____________的过程；②实质______________③结果

__________________________________________④光照条件：_________________________

为什么？_____________________________________⑤过程中涉及的生命活动__________________________________________愈伤组织分化芽、根等器官基因的选择性表达再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株需要给予适当时间和强度的光照诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化愈伤组织完整植株再分化组织器官胚状体再生植株成熟细胞分生细胞愈伤组织脱分化分裂再分化（3）再分化形成完整植株的途径离体培养的条件要使离体植物器官、组织或细胞生长发育成完整的植株，必须使成熟的细胞恢复到分生或胚胎状态。提供适宜的条件（温度、无菌条件、培养基中适宜浓度和配比的植物激素、充分而全面的营养物质等）1、温度低于15℃时，外植体会生长停滞高于35℃时，则发生高温伤害，加快衰老甚至死亡。大多数植物最适培养温度在20-30℃之间2、无菌条件无菌技术的内容包括：材料、培养基、器皿和接种工具的灭菌，以及操作环境和工作台面的灭菌。外植体灭菌的程序：取材→自来水沖洗-70%酒精消毒-无菌水冲洗→消毒剂处理→无菌水冲洗→接种预处理表面灭菌灭菌剂处理思考：用于外植体表面消毒处理的试剂有哪些？消毒剂的浓度一般是浓度越大，杀菌能力越强，但酒精例外（因95%或100%的酒精比70%酒精穿透细菌孢子的能力弱，而不易杀死它们）75%酒精表面杀菌，具有湿润和杀菌作用，浸30秒氯化汞（升汞）常用浓度0.1-0.2%，处理5-10分钟，有残毒次氯酸钠浓度2-10%，是15-30芬，对植物无害小型灭菌锅2.培养基、器皿和接种工具的灭菌一般用高压蒸汽灭菌3.接种室和接种台的灭菌常利用用紫外灯灭菌紫外线灭菌是激发空气中氧分子缔结成臭氧分子（03），这种气体有很强的杀菌作用超净工作台3、适宜的营养物质植物组织培养的培养基中通常含有水、无机盐、有机营养成分、琼脂、植物激素等物质主要成分是琼脂和植物激素操作简便、对培养物的支持、通气较易解决、便于经常观察研究。？加入琼脂的优点微生物的碳源物质很多，有糖类及其衍生物、有机酸类、醇类、脂类、烃类、蛋白质及其降解产物等无机盐为植物提供必需的矿质元素：

N，P，S，K，Mg、Ca等大量元素

Fe、Mn、B、Zn、Cu等微量元素提供叶绿素来维持植物的光合作用糖类中蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源，其中蔗糖最为常用有机营养成分中含有糖类、氨基酸、维生素等物质下列属于植物组织培养培养基中大量营养元素的是(

)A.BB.MnC.CuD.PD4、适宜浓度和配比的植物激素植物激素调控细胞的脱分化和再分化过程分类植物生长素类细胞分裂素类离体的器官、组织、细胞按照人们的设计目标进行细胞分裂和分化、器官形成与个体再生决定性作用比值大时，有利于根的形成；比值小时，则促进芽的形成促进矮牵牛外植体生根促进矮牵牛外植体愈伤组织的生长和芽的分化根据不同的培养类型、植物不同的营养需求，可设计不同的培养基配方MS培养基（高盐）、B5培养基（高硝酸钾）、White培养基（低盐）、中盐型如NitschMs培养基，是目前使用最广泛的植物培养基小资料其具有较高的无机盐浓度，能够保证组织生长所需的矿质营养还能加速愈伤组织的生长MS固体培养基可用于诱导愈伤组织，也可用于胚、茎段、茎尖及花药的培养，其液体培养基用于细胞悬浮培养时能获得明显的成功Ms培养基成分表MS培养基()A．适用于培养任