2.1.1植物细胞工程的基本技术第1课时课件高二下学期生物人教版选择性必修3

第1节

植物细胞工程第1课时

植物细胞工程的基本技术第二章从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。但是，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，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。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？1958年，美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。

一、细胞的全能性细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。1、概念：2、原因：每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。3、生物的生长发育过程中并不是所有细胞都表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达4、植物细胞表现出全能性的条件：（1）离体（2）一定的营养物质、植物激素（3）适宜的温度、pH、无菌等外界条件二、植物组织培养技术将离体的植物器官、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。1、概念：2、原理：植物细胞的全能性接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根脱分化3、流程移栽成活再分化再分化（1）外植体：离体的植物器官、组织或细胞（2）脱分化：（3）愈伤组织：（4）再分化：已经分化的细胞经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。愈伤组织在培养过程中重新分化成根、芽等器官的过程。【探究•实践】菊花的组织培养1、方法步骤（1）外植体消毒外植体流水冲洗酒精消毒30s无菌水清洗2~3次次氯酸钠溶液处理30min无菌水清洗2~3次（2）接种将外植体切成0.5cm~1cm长的小段将外植体的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，并做好标记（不要倒插）（3）培养置于18~22℃的培养箱中培养15~20d后转接到诱导生芽的培养基上长出芽后，再转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗（4）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（5）栽培待幼苗长壮后再移栽入土，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。【思考】（1）选用菊花的外植体时，通常选择未开花的幼嫩枝条，为什么？幼嫩枝条生理状况好，容易诱导脱分化和再分化（2）菊花组织培养过程中，诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基，其成分中是否应含有蔗糖等有机物？为什么？应含有；因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物，需要依赖于环境中的有机物才能生存。（3）菊花组织培养过程为什么要进行无菌操作？植物组织培养的培养基同样适于微生物的生长繁殖，为了防止杂菌的污染，在培养过程中要进行无菌操作。（4）菊花组织培养中，前后三次用到的培养基其功能分别是什么？第1次：诱导外植体脱分化形成愈伤组织；第3次：诱导愈伤组织生根。第2次：诱导愈伤组织生芽；（5）诱导脱分化和再分化的培养基中，植物激素的使用比例有什么不同？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、比例都会影响植物细胞的发育方向。生长素/细胞分裂素效果比值高时比值低时比值适中有利于根的分化，抑制芽的形成有利于芽的分化，抑制根的形成促进愈伤组织的形成（6）在植物组织培养的过程中，如何控制光照条件？脱分化过程中一般不需要光照，但是再分化过程中需要给予适当时间和强度的光照。再分化时光照以诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。（7）为什么幼苗移栽前先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养箱中生长几日，用流水洗去根部培养基，再移植到消过毒的珍珠岩或蛭石等环境中？增强幼苗对环境的适应能力，提高试管苗的成活率。【例】下图表示生物兴趣小组以幼嫩的菊花茎段为材料，利用植物组织培养技术繁殖菊花过程中出现的不同结果。有关分析错误的是（）A、甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同B、乙组细胞的全能性高于甲组和丙组细胞C、甲组经脱分化得到乙组，乙组经再分化得到丙组D、不同结果的出现与植物激素的浓度和比例有关C【例】植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见下表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（

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