浙科版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第一节 通过植物组织培养可获得完整植株教学演示ppt课件

这是一份浙科版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第一节 通过植物组织培养可获得完整植株教学演示ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了分子水平基因克隆，细胞水平的克隆，个体水平，小资料，植物细胞的全能性，次氯酸钠钙，无菌水，高压蒸汽灭菌，过滤除菌，紫外灯照射等内容，欢迎下载使用。

细胞工程：是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（目的）特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。
类型：按技术类型可分为细胞和组织培养、细胞融合、核移植技术等；按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等。动物细胞工程的基础技术：动物细胞培养植物细胞工程的基础技术：植物组织培养
课程目标知识目标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，举例说明离体培养实现细胞全能性的条件核心素养1.认识植物组织培养技术是离体获得植物体的重要方法2.尝试菊花的组织培养，学会植物组织培养的基本方法
第一节 通过植物组织培养可获得完整植株（1）
植物细胞的全能性及植物组织培养的一般过程 植物细胞实现全能性的条件
指通过重组DNA技术插入某载体的特定DNA片段，在宿主细胞中进行多次复制而形成的分子群体。
指由一个细胞分裂形成的一个细胞群体。产生特异性抗体的所有浆细胞是由一个B细胞分裂形成的的一个细胞群体。
指通过无性繁殖而得到的基因型相同的个体组成的群体。
克隆：用幼苗或嫩枝以营养繁殖方式培育植物。
一、植物的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能
概念：植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部遗传信息，因而都具有发育成完整植株的潜能。原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件（适宜的温度、无菌）。细胞全能性大小与细胞分化程度成反比全能性大小：植物细胞受精卵˃生殖细胞˃体细胞 动物细胞受精卵˃生殖细胞˃体细胞核， 植物细胞˃动物细胞（动物细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性）
（1）定义：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。（由于脱离母体又称为离体培养）（2）理论基础：植物细胞的全能性。（3）分类：分类依据：依据外植体的不同。分类类型：器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。
（4）培养过程：接种外植体→诱导产生愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活脱分化：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（去掉分化的状态），重新获得分裂能力称为脱分化。愈伤组织：脱分化的细胞不断分裂增殖，产生无组织结构、松散的薄壁细胞团。（相对未分化的细胞）再分化：愈伤组织细胞在一定条件下，可重新分化为各种类型细胞，进而形成芽或根等，再生出新的植株。再分化属于细胞的分化过程,脱分化不属于细胞分化的过程,而是摆脱分化恢复未分化状态。
（5）形成完整植株途径：途径1：茎尖或带芽的茎段→幼苗因腋芽或顶芽已分化出分生组织可不经愈伤组织阶段，直接生成一株幼苗；当培养基中细胞分裂素浓度较高时，则有利于腋芽或顶芽形成丛状苗。由愈伤组织再分化形成完整植株途径2：（器官发生途径）：外植体→分生细胞→愈伤组织→再分化组织器官（先在一种培养基上诱导生芽，再在另一种培养基上形成根）→ 完整植株途径3：（体细胞胚发生途径）：外植体→分生细胞→愈伤组织→胚状体（类似种子胚的结构）→完整植株
小思考：种子发育成植株体现了全能性吗？【答案】没有。植物种子中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。
植物进行有性生殖时，亲本产生的精子和卵细胞结合形成合子（受精卵）。在种子形成过程中，合子经细胞分裂、分化，从球形胚、心形胚、鱼雷胚到成熟胚，由合子发育成的胚称为合子胚。在种子萌发过程中，合子胚发育成完整的植株。有性生殖增加了后代的变异性。体细胞胚虽经历了与合子胚相似的发育过程，但其来源不是合子。体细胞胚可由体细胞分裂分化而来，也可由生殖细胞不受精（如花粉细胞）直接分裂、分化而来；可由外植体经愈伤组织再分化产生，也可不经愈伤组织阶段直接在外植体上发生。
自我检测1.植物组织培养技术是以植物细胞的全能性为基础,通过细胞脱分化和再分化实现的。判断下列有关植物组织培养技术描述的正误。(1)由于植物所有的体细胞都来源于受精卵的有丝分裂,所以在植物个体发育的过程中,所有的细胞都能表现出全能性。(　　)(2)外植体经脱分化可形成愈伤组织,愈伤组织经再分化可诱导生根或生芽。(　　)(3)生物体内的细胞分化和植物组织培养过程中的再分化的实质是一样的,都是细胞中的基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。(　　)(4)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。(　　)
2.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的过程B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程答案 C
1．植物组织培养是在严格的________条件下进行的。(1)外植体表面消毒：一定浓度的____________、氯化汞和酒精是较常用的消毒剂。多种药剂配合使用消毒外植体，往往具有良好的效果。外植体经消毒后，需要用___________多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用产生毒害作用。(2)接种器具和培养基的灭菌：一般用_________________。培养基中若需要添加在高温灭菌条件下容易被破坏分解的活性物质，则需要将该物质_____________后再在无菌条件下加入已灭菌的培养基中。 (3)接种室和操作台的灭菌：常利用_______________灭菌。在超净工作台中进行外植体的消毒、切割和接种。
二、离体植物器官、组织和细胞在适宜条件下方可发育完整的植株
植物组织培养所需要提供的条件
2.．培养基能为离体植物材料提供适宜的营养条件
水,无机盐，有机营养成分，琼脂，植物激素
3.植物激素调控细胞脱分化和再分化过程（生长素和细胞分裂素）
思考：本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，为什么？
天然植物激素在植物体内都有相应的使之分解的酶，所以作用的时间短。而人工合成的植物激素类似物，在植物体内没有使之分解的酶，作用的时间长，效果显著，生产成本低。
4.不同植物对营养成分的需求有较大的差异，同一植物不同部位的营养要求也不相同。所以根据不同的培养类型、植物不同的营养需求，设计不同的培养基配方(1)_______________是最早研究的培养基配方，现仍然在许多生根培养中使用。(2)MS培养基由穆拉西格和斯柯格于1962年设计，是目前使用最广泛的_________________。(3)一种适合某种培养目的的培养基，一般是在已被广泛使用的基本培养基如MS培养基的基础上调整____________，再经过一系列实验而确定的。（最常改动的就是激素类物质的种类和比例）
小思考：归纳植物细胞表现全能性的条件。【答案】(1)离体状态。(2)无菌操作。(3)种类齐全、比例适合的营养物质。(4)植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)诱导和调节。(5)适宜的外界条件(温度、pH、光照等)。