选择性必修3植物细胞工程精品课件ppt

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细胞工程是指应用细胞生物学、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。
1、概述植物组织培养的原理和过程2、尝试进行植物组织培养
重点：植物组织培养的原理和过程难点:植物组织培养的实验
人工栽培的植物，大都是通过播种或扦插实现繁殖的。但是大量、快速地繁殖植物，现在采用的方法是植物组织培养技术!
1.植物组织培养概念：
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。
①地位：植物细胞工程的基本技术②细胞分裂方式：有丝分裂③细胞代谢方式：异养需氧型④生殖方式：无性生殖。（利用花药离体培养产生植物体属于有性生殖）
2.植物组织培养的原理：植物细胞的全能性。
①胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株②蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄蜂③胚胎干细胞分裂分化为生物体各种类细胞※种子发育成植株不能体现细胞的全能性！※骨髓造血干细胞分裂分化产生血细胞--不能体现细胞的全能性！
（1）定义：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。 在生物体的生长发育过程中，并不是所有细胞都表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中基因会选择性表达。
（2）体现全能性的实例
细胞具有全能性的原因：细胞中含有本物种全部的遗传信息。
（4）细胞全能性大小的比较
①受精卵>生殖细胞（精子、卵细胞）>体细胞②体细胞：分化程度低的>分化程度 高的 细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的 幼嫩的细胞>衰老的细胞 植物细胞>动物细胞（通常只能体现细胞核的全能性）
（3）全能性表现条件：
①具有完整的细胞结构的活细胞。②处于离体状态③提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件
如哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞、导管细胞等没有全能性。）
4、植物组织培养的基本流程
①外植体即离体的植物器官、组织或细胞等；②一般取自植物的幼嫩部位，（如茎尖或花药等）--这部分细胞组培更容易。③外植体使用前需要消毒、切段、再插入培养基。
①合成、固体培养基；如菊花组培用的MS培养基。培养基中有种类齐全、比例适合的营养物质。
（无机化合物、有机化合物、植物激素、琼脂等）
②培养基中需添加蔗糖、植物激素。
※添加植物激素的浓度和比例和对细胞发育方向的影响：
※添加蔗糖的目的：给外植体提供营养（碳源、能源）、调节渗透压。
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性激素，二者的_浓度及用量的比例等都会植物细胞的发育方向。
③培养基一定要严格灭菌。 无菌技术是组织培养成功的关键因素，MS培养基同样适合于某些微生物的生长（与培养物竞争营养、产生有害物质危害培养物），因此需要进行严格的灭菌。组培全过程进行严格的无菌操作。
在一定的_激素_和_营养_等条件的诱导_下，已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的过程。
①定义: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，这称为愈伤组织。②特点:排列疏松、无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞，具有分裂和未分化特性。
※与外植体相比，愈伤组织细胞的分裂能力增强，分化程度降低，全能性提高！
愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
注意：1）先诱导生芽，再诱导生根（两种培养基不同）。
2）胚状体：植物组织培养过程中经诱导产生的具有生根、发芽能力的胚状类似物。
（1）、实验操作过程为：外植体消毒→切段→接种→培养→转接→炼苗→移栽
[外植体消毒]：用酒精擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次;再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。
[接种]：①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。②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。
[培养]：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18~220C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。
[转接]：培养15~20d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，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
注意：该过程避光培养！光下易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。
注意：该过程照光培养(以便形成叶绿体，进行光合作用）
[炼苗、移栽入土]：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。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
①.实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌。接种操作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要灭菌。②.接种时注意外植体的方向,不要倒插。③.诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。
（3）、进一步探究一般来说，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。