湖南省长沙市长郡中学高中生物人教版选修三课件专题二课题1《2.1植物细胞工程的基本技术》(第一课时)

想一想
1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？ 细胞离体、一定的营养物质、 激素和其他外界条件 2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系 列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？ 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养， 且有些杂菌会危害培养物的生长。
3. 为什么切取胡萝卜根的形成层， 其他部分也能培养成小植株吗？
3. 为什么切取胡萝卜根的形成层， 其他部分也能培养成小植株吗？
胡萝卜根形成层容易诱导成愈
伤组织，其他部分如叶、花也能培
养成小植株，只是稍微困难些。
愈伤组织
愈伤组织
是一种由相对没有分化的 活的薄壁细胞团组成的新 生细胞。
想一想
1. 产生的愈伤组织细胞与叶细胞在染色 体的数目上是否相同？ 2.染色体上所含的遗传物质与叶细胞是 否相同？ 3.细胞的形态结构与叶细胞是否相同？
污染主要不是培养基灭菌时间短造成的； 污染主要来源于组织培养所用的离体组织；
调节培养基pH不能解决污染问题；
调节培养温度不能解决污染问题。
例 2：
资料一:植物组织培养培养基基本成分 无机营养成分：C、H、O等大量元 素及部分微量元素。有机营养成分：含N 物质包括维生素和氨基酸；碳源：2%— 5%的蔗糖。琼脂起支持作用。相关激素： 生长素，细胞分裂素和赤霉素等。PH值 调整如5.0－6.0。
想一想
1. 产生的愈伤组织细胞与叶细胞在染色 体的数目上是否相同？
相同
2.染色体上所含的遗传物质与叶细胞是 否相同？ 相同 3.细胞的形态结构与叶细胞是否相同？
不同
4. 为什么诱导愈伤组织的过程中应避 光培养？
4. 为什么诱导愈伤组织的过程中应避 光培养？ 在有光时，往往容易形成维管组织， 而不易形成愈伤组织。
什么叫细胞工程？
细胞工程是指应用细胞生物学和分子 生物学的原理和方法，通过细胞水平或细 胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一 门综合科学技术。
什么叫细胞工程？
细胞工程是指应用细胞生物学和分子 生物学的原理和方法，通过细胞水平或细 胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一 门综合科学技术。 按操作对 象分类
培养条件 光 暗
加蔗糖 正常生长，分化 只生长，不分化
不加蔗糖 不生长，死亡 不生长，死亡
你能得出什么结论？
培养条件 光 暗
加蔗糖 正常生长，分化 只生长，不分化
不加蔗糖 不生长，死亡 不生长，死亡
你能得出什么结论？ 蔗糖为生长、分化的必需成分(提
供能量)，光促进细胞分化。
自我评价
1. 关于愈伤组织形成过程的正确叙述是 A.愈伤组织的形成是离体植物细胞 分化的结果 B.愈伤组织的形成是离体植物细胞 分裂的结果 C.愈伤组织的形成是离体动物细胞 分化的结果 D.愈伤组织的形成是离体植物细胞 脱分化的结果
资料二: 在生长素存在的情况下，细胞分裂素 的作用呈现加强的趋势。使用顺序影响实 验结果：先使用生长素，后使用细胞分裂 素有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使 用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂 也分化；同时使用分化频率提高。激素用 量的比例影响实验结果：生长素用量比细 胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化、 抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分 化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈 伤组织的生长。
4. 为什么诱导愈伤组织的过程中应避 光培养？ 在有光时，往往容易形成维管组织， 而不易形成愈伤组织。
5. 请同学们根据上述过程概括出植物 组织培养技术的流程图，并与同学交流。
切取 形成层
切取 形成层
无菌 接种
切取 形成层
无菌 脱分化 诱导愈伤组织 的形成 接种
切取 形成层
无菌 脱分化 诱导愈伤组织 的形成 接种 再分化 试管苗的形成
能被培养成为④的根本原因是
______________________________ (2)②表示_________，其细胞特点
是_________________薄壁细胞。
3.若用“①
脱分化
再分化 ② ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
(1)①表示离体的植物组织器官、组织或细胞 __________________________，
能被培养成为④的根本原因是 植物细胞具有全能性 ______________________________
愈伤组织 ，其细胞特点 (2)②表示_________ 具有分生能力的 薄壁细胞。 是_________________
4. 有关全能性的表述中，不正确的是 A. 受精卵在自然条件下能使后代细 胞形成完整个体，因此全能性最高
能被培养成为④的根本原因是 植物细胞具有全能性 ______________________________
(2)②表示_________，其细胞特点
是_________________薄壁细胞。
3.若用“①
脱分化
再分化 ② ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
(1)①表示离体的植物组织器官、组织或细胞 __________________________，
植物细胞工程
动物细胞工程
植物细胞工程的基本技术
思
考
1.植物组织培养技术的理论基础是 什么？
思
考
1.Байду номын сангаас物组织培养技术的理论基础是 什么？
细胞的全能性
2.什么叫做细胞全能性？动物细胞具 有全能性吗？
3.生物体所有细胞全能性都一致吗？
2.什么叫做细胞全能性？动物细胞具 有全能性吗？ 具有某种生物全部遗传信息的任何一 个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能， 即每个细胞都具有全能性。
B. 生物体内细胞由于分化全能性不 能表达 C. 卵细胞和受精卵一样，细胞未分 化，全能性很高 D. 植物细胞离体培养在一定条件下 能表现出全能性
4. 有关全能性的表述中，不正确的是 A. 受精卵在自然条件下能使后代细 胞形成完整个体，因此全能性最高
B. 生物体内细胞由于分化全能性不 能表达 C. 卵细胞和受精卵一样，细胞未分 化，全能性很高 D. 植物细胞离体培养在一定条件下 能表现出全能性
思考：利用以上资料概括脱分化和再 分化需要什么外界条件？
思考：利用以上资料概括脱分化和再 分化需要什么外界条件？
愈伤组织的形成需要有外界刺激因 素和激素诱导，需要加入适当营养物质 和植物生长调节剂，如无机盐、糖类、 植物激素等。并用适当比例的营养物质 和生长调节剂诱导愈伤组织。
例 3：
培养过程中，在培养基上需加入蔗糖， 培养时需要光照，那么，培养的植物到底 是自养型还是异养型？光的作用是什么？ 对于上述疑问，某研究性学习小组进行了 下列实验：一组在培养基中加30%的蔗糖， 另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两 个小组，分别在光下和暗中培养。1个月后， 观察植物体生长、分化情况，结果为下表：
能被培养成为④的根本原因是 植物细胞具有全能性 ______________________________
愈伤组织 ，其细胞特点 (2)②表示_________
是_________________薄壁细胞。
3.若用“①
脱分化
再分化 ② ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
(1)①表示离体的植物组织器官、组织或细胞 __________________________，
能被培养成为④的根本原因是
______________________________ (2)②表示_________，其细胞特点
是_________________薄壁细胞。
3.若用“①
脱分化
再分化 ② ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
(1)①表示离体的植物组织器官、组织或细胞 __________________________，
一、植物组织培养技术
1. 植物组织培养的过程
请根据书上实验过程，讨论 并概括出植物组织培养技术的流 程简图。
想一想
1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？
2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系 列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
想一想
1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？ 细胞离体、一定的营养物质、 激素和其他外界条件 2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系 列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
自我评价
1. 关于愈伤组织形成过程的正确叙述是 A.愈伤组织的形成是离体植物细胞 分化的结果 B.愈伤组织的形成是离体植物细胞 分裂的结果 C.愈伤组织的形成是离体动物细胞 分化的结果 D.愈伤组织的形成是离体植物细胞 脱分化的结果
2. 下列属于组织培养的是（ B. 芽发育成枝条
）
A. 花药离体培养成单倍体植株
想一想
1. 产生的愈伤组织细胞与叶细胞在染色 体的数目上是否相同？
相同
2.染色体上所含的遗传物质与叶细胞是 否相同？ 3.细胞的形态结构与叶细胞是否相同？
想一想
1. 产生的愈伤组织细胞与叶细胞在染色 体的数目上是否相同？
相同
2.染色体上所含的遗传物质与叶细胞是 否相同？ 相同 3.细胞的形态结构与叶细胞是否相同？
切取 形成层
无菌 脱分化 诱导愈伤组织 的形成 接种 再分化 培养室 试管苗的形成
切取 形成层
移栽
无菌 脱分化 诱导愈伤组织 的形成 接种 再分化 培养室 试管苗的形成
植物组织培养条件：
植物组织培养条件：
含有全部营养成分的培养基、一 定的温度、空气、无菌环境、适合的 PH、适时光照等。
例1： 某组织培养实验室的愈伤组织 被真菌严重污染，为查找污染原因设计 了4个实验，实验条件除图示外其他均相 同。下列各图表示实验结果，据图可得 出的初步结论是什么？
C. 根尖分生区发育成成熟区
D. 利用桑枝条扦插大田并发育成完
整植株
2. 下列属于组织培养的是（ B. 芽发育成枝条
）
A. 花药离体培养成单倍体植株
C. 根尖分生区发育成成熟区
D. 利用桑枝条扦插大田并发育成完
整植株
3.若用“①
脱分化
再分化 ② ③
④”
表示植物组织培养的过程。请回答：
(1)①表示__________________________，
3.生物体所有细胞全能性都一致吗？
2.什么叫做细胞全能性？动物细胞具 有全能性吗？ 具有某种生物全部遗传信息的任何一 个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能， 即每个细胞都具有全能性。
3.生物体所有细胞全能性都一致吗？ 受精卵>生殖细胞>体细胞;
植物细胞>动物细胞
科学家利用菊花花瓣培养的菊花
为什么植物的花瓣在植物体内没
有能发育成完整的植株呢？ A. 细胞失去了全能性
B. 细胞中的基因部分丢失
C. 细胞中的基因进行选择性表
达
D. 细胞中的基因变异不同
为什么植物的花瓣在植物体内没
有能发育成完整的植株呢？ A. 细胞失去了全能性
B. 细胞中的基因部分丢失
C. 细胞中的基因进行选择性表
达
D. 细胞中的基因变异不同
怎样才能由一块组织通过培养 得到一株完整植株，应该如何操作?