2.1.1 植物細(xì)胞工程 知識(shí)（共18）生物人教版（）選擇性必修3

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植物細(xì)胞工程

--植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)(一)

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

溫故知新

植物細(xì)胞全能性

細(xì)胞經(jīng)過(guò)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能，即細(xì)胞具有全能性。

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

溫故知新

植物細(xì)胞全能性

火焰蘭的快速繁殖

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

植物組織培養(yǎng)(planttissueculture)是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。（教材P35黑體字）

接種外植體

誘導(dǎo)愈傷組織

誘導(dǎo)生芽

誘導(dǎo)生根

移栽成活

用于植物組織培養(yǎng)的離體的植物器官、組織或細(xì)胞。

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

原理

植物細(xì)胞具有全能性

在一定植物激素和營(yíng)養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過(guò)脫分化和再分化形成完整的植株。

外植體

愈傷組織

芽、根

植株

脫分化

再分化

▲脫分化：已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。

▲愈傷組織：細(xì)胞排列疏松且無(wú)規(guī)則、高度液泡化、高度未分化、呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞團(tuán)。

▲再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化出根或芽等器官的過(guò)程。

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

拓展

愈傷組織形成完整植株的兩條途徑

外植體

愈傷組織

芽、根

植株

脫分化

再分化

1.形成胚狀體。一定條件下，誘導(dǎo)產(chǎn)生胚狀體，通過(guò)胚狀體長(zhǎng)出芽和根，再形成再生植株。

2.通過(guò)器官發(fā)生的途徑再生成植株。分生細(xì)胞在一定的誘導(dǎo)條件下重建芽的分生組織，分化出芽后生根，進(jìn)而形成完整植株。

植物激素

細(xì)胞分裂素

生長(zhǎng)素

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

拓展

愈傷組織形成完整植株的兩條途徑

外植體

愈傷組織

芽、根

植株

脫分化

再分化

植物激素

生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例和濃度都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向

細(xì)胞分裂素

生長(zhǎng)素

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

拓展

愈傷組織形成完整植株的兩條途徑

外植體

愈傷組織

芽、根

植株

脫分化

再分化

植物激素

生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例和濃度都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向

低→利于芽的分化

細(xì)胞分裂素

生長(zhǎng)素

高→利于根的分化

適中→利于愈傷組織的形成

注意：由愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞分化時(shí)，一般要先誘導(dǎo)其生芽，然后誘導(dǎo)其生根。

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

材料

幼嫩的菊花莖段

培養(yǎng)基

體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉

無(wú)菌水

材料

錐形瓶

超凈工作臺(tái)

高壓蒸汽滅菌鍋

燒杯

用具

酒精燈

培養(yǎng)箱

培養(yǎng)皿

解剖刀

鑷子

步驟

①準(zhǔn)備外植體

②取材切段

③接種外植體

④誘導(dǎo)脫分化

⑤誘導(dǎo)再分化

⑥移栽試管苗

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

步驟

①準(zhǔn)備外植體

用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)面

外植體

酒精消毒

無(wú)菌水清洗

流水沖洗

無(wú)菌水清洗

次氯酸鈣溶液處理

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

步驟

②取材切段

消毒過(guò)的外植體置于無(wú)菌培養(yǎng)皿

無(wú)菌濾紙吸去外植體表面水分

用解剖刀切成0.5~1cm長(zhǎng)的小段

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

步驟

③接種外植體

在酒精燈火焰旁，將外植體的形態(tài)學(xué)下端插入培養(yǎng)基中

封口膜封蓋瓶口，并在做好

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

步驟

④誘導(dǎo)脫分化

⑤誘導(dǎo)再分化

將外植體置于18~22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)

定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況

15~20d后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到生芽培養(yǎng)基上，長(zhǎng)出芽后，誘導(dǎo)生根再將其轉(zhuǎn)接到的培養(yǎng)基上

形成試管苗

關(guān)照

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

步驟

⑥移栽試管苗

打開(kāi)封口膜,讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日

將幼苗移植到消毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。

每天觀察并記錄生長(zhǎng)情況。

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

外植體

愈傷組織

芽、根

植株

脫分化

再分化

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

討論1.接種3~4d后，檢查外植體的生長(zhǎng)情況，統(tǒng)計(jì)有多少外植體被污染，有多少能正常生長(zhǎng)，并分析它們被污染的原因。

用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合某些微生物的生長(zhǎng)，如一些細(xì)菌、真菌等的生長(zhǎng)。培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作。導(dǎo)致外植體被污染的原因可能有：培養(yǎng)基、接種工具滅菌不徹底；外植體消毒不徹底；操作過(guò)程不符合無(wú)菌操作要求等。

討論2.你培養(yǎng)出愈傷組織了嗎？如果培養(yǎng)出來(lái)了，從剛接種的外植體到長(zhǎng)出愈傷組織經(jīng)歷了多少天？這些愈傷組織進(jìn)一步分化出芽和根了嗎？

觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,看看是否培養(yǎng)出了愈傷組織，記錄多長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)出了愈傷組織。從剛接種的外植體到長(zhǎng)出愈傷組織一般需要2周左右的時(shí)間。統(tǒng)計(jì)更換培養(yǎng)基后愈傷組織進(jìn)一步分化成芽和根的比例和時(shí)間。

01

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

菊花的組織培養(yǎng)

探究·實(shí)踐

討論3.觀察外植體的分化情況，填好結(jié)果記錄表，并及時(shí)分析結(jié)果。

做好統(tǒng)計(jì)和對(duì)照，填好結(jié)果記錄表、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。從實(shí)驗(yàn)的第一步開(kāi)始就要做好實(shí)驗(yàn)記錄，可以分組配制不同的培養(yǎng)基，如誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基、誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基等，還可以進(jìn)行不同配方的比較。

討論4.你培育的幼苗移栽到露地后，能夠正常生長(zhǎng)嗎？

生根苗移栽技術(shù)的關(guān)鍵是既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基，又不能傷及根系。一般使用無(wú)土栽培的辦法。培養(yǎng)基質(zhì)要提前消毒，可以向培養(yǎng)基質(zhì)噴灑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的高錳酸鉀，并用塑