选修三2.1植物组织培养技术
人教版选修三2.1.1 植物组织培养(10张ppt)
二、植物组织培养技术
1. 植物组织培养的过程
（1）实验原理
➢认识概念 ③愈伤组织：排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态 的薄壁细胞团。 ④再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新 分化出根或芽等器官的过程。
二、植物组织培养技术
1. ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物组织培养的过程
（1）实验原理
➢认识概念 ⑤胚状体：离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过 了 胚胎发育过程所形成的胚状类似物，因而统称为体细胞胚 或胚 状体。
二、植物组织培养技术
2. 植物组织培养的理论基础 植物细胞的全能性
3. 植物组织培养的条件
① 离体 ② 无菌 ③ 适宜物质诱导和调节 ④ 适宜的营养物质
⑤ 适宜的外界条件 （温度、pH、光照等）
➢ 生长素/细胞分裂素适 中→促进愈伤组织的 形成。
➢ 生长素<细胞分裂素→ 利于芽的分化
➢ 生长素>细胞分裂素→ 利于根的分化
二、植物组织培养技术
4. 植物组织培养的定义 在无菌和人工控制的条件下，将
离体的植物器官、组织、 细胞，培养在人工配制的培养基上， 给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成 完整的植株。
5. 植物组织培养的优点
保持优良性状，繁殖快，可大规模生产
二、植物组织培养技术
（2）胡萝卜的组织培养过程
讨论
1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌 和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染。因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养物 质，杂菌生长过程中会产生有害物质，导致培养物死亡。
2.胡萝卜的其他部位（如茎、叶、花），是否能培养 呈小植株？
能，但诱导成愈伤组织较困难
2.1.1植物组织培养技术说课课件(人教版2019选择性必修3)
菊花的组织培养
（1）制备外植体
材料： 幼嫩的菊花茎段
消毒： 酒精
30S
无菌水
2-3次
切割：（无菌操作）
次氯酸钠溶液
30min
无菌水洗
2-3次
切割与接种
消毒与无菌水冲洗
（2）接种到诱导愈伤组织培养基
脱分化 避光 有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。
形成愈伤组织 培养温度： 18-220C
1.在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、 灭菌，并且要求无菌操作？ （无菌技术）
2.诱导愈伤组织期间一般不需要光，后续培养过程中，为 什么每日要给予适当时间和强度的光照？ （条件）
3.若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位， 愈伤组织中是否会含有叶绿体？ （脱分化的特点）
4.菊花组织培养过程中诱导生根和生芽的顺序是怎样的？ （追问：先生芽后生根的必要性？）
愈伤组织培养
超净工作台或接种箱
（3）接种到诱导生芽培养基 （4）接种到诱导生根培养基
接种室
移栽
试管苗
培养室
离体的植物器官、组织或细胞（外 植体）
如：胡萝卜的形成 层、菊花幼茎段、
月季的花药…
失去特有结构和功能 转变成未分化的细胞
排列不规则，高度液 泡化，呈不定型状态 的薄壁细胞
愈伤组织重新分化为 芽、根等器官
5.教学过程 （1）创设情境 导入新课
(2)合作探究 新课教学（学案）
探究一：细胞的全能性 1.与体细胞相比，生殖细胞如花粉的遗传物质减少 了一半，为什么生殖细胞仍具有全能性？ （全能性的原因） 例1.下列实例能体现细胞全能性的有( 1,2,5 ) （1）青蛙的受精卵发育成一个蝌蚪 （2）蜂王产 生的未受精的卵细胞发育成雄蜂 （3）使用月季的茎扦插成活后形成一株新的月季 （4）一粒玉米种子发育成玉米植株 （5）兰花的 叶肉细胞发育成一株兰花
植物组织培养技术课件高二下学期生物人教版2019 选择性必修3
4）植物组织培养
脱分化
再分化
移栽
融合后 杂种细胞
3、意义:
愈伤组织 杂种植株
杂种植株
打破生殖隔离，实现远源杂交育种，培育植物新品种。
4.植物体细胞杂交的成果：
在此基础上，科学家们利用植物体细胞杂交技术，又相继培育 出了白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等杂种。我国科学家还在 木本植物的体细胞杂交方面培育出了多种柑橘属不同种间的杂种植株。
总结
植物组织培养成功的条件
（1）组织（细胞、器官）离体状态
（2）适宜的培养条件
无菌环境 种类齐全、比例适合的营养物质
适宜的外界条件（温度、pH、光照等）
（3）植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）诱导和调节
二、植物体细胞杂交技术
欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的“超级作物”。 你有什么好妙招？？？
利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？ 不能。因为不同种生物之间存在着生殖隔离
白菜 甘蓝
白菜—甘蓝
拓展
"番茄—马铃薯"杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番 茄，地下长马铃薯，这是为什么?
主要原因是∶生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相 互调控、相互影响的，所以"番茄—马铃薯"杂种植株的细胞中虽 然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰， 它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂 种植株自然就不能地上结番茄、地下长马铃薯了。
结果
促进愈伤组织的形成 促进根的分化 促进芽的分化
巧记：高根低芽中愈伤
4.结果分析与评价
（1）接种3～4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染， 有多少能正常生长，试分析它们被污染的原因。
选修三2.1植物组织培养技术ppt课件
整理版课件
10
愈伤组织：高度液泡化的、无定形状态， 细胞排列疏松而无规则，具有分生能力的 薄壁细胞。
整理版课件
11
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其 特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 脱分化的细胞成为薄壁细胞，叫愈伤组织。
再分化：由愈伤组织从新分化出根、芽等器官， 形成完整植株的过程。
的土地实现制种
整理版课件
43
讨论
人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成 小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有 的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育， 我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？
针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的
包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有 机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促 进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加 入一些植物生长调节剂。
思考与探究2 提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植 物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。具体的实验
方案可以设计如下：
整理版课件
36
整理版课件
37
• （一）、植物繁殖的新途径 • 1.微型繁殖 • 2.作物脱毒 • 3.神奇的人工种子 • （二）、作物新品种的培育
• 1.单倍体育种 • 2.突变体的利用 • （三）、细胞产物的工厂化生产
提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花） 也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较 困难。
整理版课件
22
3，影响植物组织培养的因素有哪些？
营养成分：大量元素，微量元素，有机物（氨基酸、维生 素、蔗糖），水
激素：细胞分裂素和生长素。两者用量的比例影响植物 发育的方向。
云南省德宏州梁河县第一中学人教版高中生物选修三学案：2.1.1植物细胞工程基本技术 Word版缺答案
专题2 细胞工程2.1.1植物细胞工程基本技术学案（学案一）姓名班级自主学习尝试总结一、细胞工程1．概念：应用和的原理和方法，通过或上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术。
2．分类：根据操作对象不同，可分为、。
二、植物组织培养技术1．原理：植物细胞具有，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。
2．过程离体植物的−−→−脱分化 _ 组织−−→−再分化幼根和芽或胚状体−−→−发育完整植株。
3. 植物组织培养：在和的条件下，将的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生、丛芽，最终形成完整植株。
三、植物体细胞杂交技术1．概念：不同种植物的，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成新的的技术。
2.植物体细胞杂交步骤：课内探究小组合作植物组织培养技术：1．植物组织培养技术的概念是什么？2．植物组织培养技术的原理是什么？梁河县第一中学生物选修3《现代生物科技专题》学案高二备课组3．植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？4．植物组织培养的培养基含有哪些成分？5．分析图，概述植物组织培养技术的基本过程。
6．什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？问题为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？植物体细胞杂交技术：1．什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？2．在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？3．怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？4．分析图，概述植物体细胞杂交的基本过程。
（1）说出①～⑤步骤表示的含义。
选修三植物组织培养技术课件
植物组织培养技术的原理和应用范围
应用范围 繁殖优良品种：通过组织培养技术，可以快速繁殖优良品种，提高农业生产效益。
种质资源保存：利用组织培养技术保存濒危植物种质资源，保护生物多样性。
植物组织培养技术的原理和应用范围
生物技术育种
结合基因工程、细胞工程等技术 ，培育具有优良性状的新品种。
药用植物生产
种质资源的保存和利用
长期保存
植物组织培养技术可用于长期保存珍稀、濒危或具有重要经济价值的种质资源。在适宜的培养条件下，植物组织 可保持较长时间的活性，确保种质资源的可持续利用。
高效利用
通过组织培养技术，可以快速繁殖并扩繁种质资源，满足农业、林业、园艺等领域对优质种质的需求。这对于植 物育种、新品种选育等方面研究具有重要意义。
发展历程
自20世纪初发现植物细胞的全能性以来，植物组织培养技术逐渐发展起来。经 历了探索阶段、建立阶段和成熟阶段，目前已广泛应用于农业、林业、园艺等 领域。
植物组织培养技术的原理和应用范围
• 原理：植物组织培养技术基于植物细胞的全能性，即每个植物 细胞都具有发育成完整植株的潜能。通过人工提供的适宜环境 条件，离体组织或细胞可以实现再生和繁殖。
毒理学研究
利用植物组织培养技术，可以建立体外毒理学检测体系，评估化学 品、农药等的毒性，为生物医药研发和安全性评价提供支持。
植物组织培养技术的未来发展方向和挑战
01
技术创新
进一步完善植物组织培养技术，提高繁殖效率、降低成本，实现规模化
应用。同时，探索新的培养方法和技术手段，如3D打印等。
02
跨学科合作
光照系统：提供适宜的光照强度 和周期，满足植物光合作用的需 求。
实验室条件方面，需要保持清洁 、干燥、通风良好，并定期进行 消毒处理，以创造一个无菌的实 验环境。
《植物组织培养技术》 讲义
《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。
这项技术具有广泛的应用前景，如快速繁殖优良品种、脱毒苗的培育、植物新品种的选育、植物次生代谢产物的生产等。
植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。
然而，在自然条件下，由于细胞受到各种分化信号的影响，这种全能性通常无法表现出来。
通过组织培养技术，提供适宜的营养和环境条件，解除细胞的分化抑制，使其重新恢复分裂和分化的能力。
二、植物组织培养的基本设备和条件（一）实验室设计植物组织培养实验室通常包括准备室、接种室和培养室。
准备室用于器具的清洗、干燥和培养基的配制；接种室要求无菌环境，进行外植体的接种操作；培养室则为培养物提供适宜的温度、光照和湿度条件。
（二）设备和器具1、超净工作台：提供无菌操作的工作区域。
2、高压灭菌锅：对培养基、器具等进行灭菌处理。
3、培养箱：精确控制温度、光照和湿度。
4、天平：用于称量化学试剂。
5、显微镜：观察细胞和组织的形态结构。
（三）培养基的成分1、大量元素：包括氮、磷、钾、钙、镁等。
2、微量元素：如铁、锰、锌、铜等。
3、有机成分：如维生素、氨基酸、糖类等。
4、植物生长调节剂：如生长素、细胞分裂素等，对细胞的分裂、分化和生长起着重要的调节作用。
（四）无菌操作技术无菌操作是植物组织培养成功的关键。
操作人员需经过严格的培训，在操作过程中，使用酒精消毒双手和工具，在超净工作台中进行操作，避免微生物的污染。
三、植物组织培养的基本过程（一）外植体的选择和处理外植体的选择要考虑植物的种类、部位和生理状态。
一般选择生长旺盛、无病虫害的部位，如茎尖、叶片、花药等。
外植体在接种前需进行表面消毒，常用的消毒剂有酒精、次氯酸钠等。
（二）初代培养将消毒后的外植体接种到初代培养基上，诱导其脱分化形成愈伤组织或直接分化出芽和根。
人教版高二生物选修三知识点总结：专题二细胞工程
选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞脱分化再分化发育（2）过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体常用的植物激素生长素和细胞分裂素。
（3）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子、单倍体育种（最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种）、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。
（4）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
2.植物体细胞杂交技术（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（2）过程：去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。
化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（4）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（二）动物细胞工程1. 动物细胞培养（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
（2）原理：细胞增殖（3）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（4）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
（5）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
营养成分：大量元素，微量元素，有机物（氨基酸、维生 素、蔗糖），水
激素：细胞分裂素和生长素。两者用量的比例影响植物 发育的方向。
细胞分裂素 ——————
生长素
>1 有利于芽的分化 =1 促进愈伤组织的形成 <1 有利于根的分化
光照：脱分化无光，再分化需光
（4）思考讨论
（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理， 能否培养成完整植物体？ 不能
B、再分化 根、芽
植物体
植物激素：细胞分裂素、生长素
1、A过程进行有丝分裂 2、B过程进行有丝分裂同时 也进行分化 3、A不需光照，而B需光 照，叶绿素的合成需光照
分化程度低 去分化较易
①适宜温度、无光 照、 pH和无菌环 境。
离体的植物 器官、组织 或细胞
外植体 （分化）
脱分化 条件？
②无机、有机成分 和植物激素（生长 素，细胞分裂素和 赤霉素）
细胞工程的概念
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平
细胞整体水平或细 胞器水平
细
研究的目的
按照人们的意愿来改
胞
变细胞内的遗传物质
工
或获得细胞产品
程
植物细胞工程
分类
动物细胞工程
与基因工程的比较：前者是细胞水平或细胞器 水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养 植物体细胞杂交
植植物物组织组培织养培养
植物体细胞杂交
一、细胞的全能性
1、定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
的潜能的特性。
2、原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所 必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每 一个活细胞都应该具有全能性。
愈伤组织：高度液泡化的、无定形状态， 细胞排列疏松而无规则，具有分生能力的 薄壁细胞。
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其 特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 脱分化的细胞成为薄壁细胞，叫愈伤组织。
再分化：由愈伤组织从新分化出根、芽等器官， 形成完整植株的过程。
特点？ 无定形状态
愈伤组织
（未分化）
薄壁细胞 高度液泡化
再分化
排列疏松、无规则 丛芽（胚（分化） 状体）
过程
植物体
3、胡萝卜的组织培养实验
（1）实验原理、目的、材料
（2）植物组织培养的培养基：
水、无机盐离子 有机小分子营养成分： ① 氮源：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透
（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？
激素诱导和营养物质
一、植物细胞的杂交技术
1、细胞杂交技术概念
将不同种植物的体细胞， 在一定条件下融合成杂种细胞， 并把杂种细胞培育成新的植物 体的技术。 （不同种生物之间 存在着生殖隔离，所以用传统 的有性杂交方法是不可能做到 这一点的）
全全能能性性的的大大小：小：
植植物物细细胞胞>>动动物物细细胞胞（（动动物物细细胞胞的的细细胞胞核核具具全全能能性性）） 受受精精卵卵>>生生殖殖细细胞胞（（精精细细胞胞··卵卵细细胞胞··配配子子））>>体体细细胞胞 体体细细胞胞：：分分化化程程度度低低的的>>分分化化程程度度高高的的 幼幼嫩嫩细细胞胞>>衰衰老老细细胞胞 细细胞胞分分裂裂能能力力强强的的>>细细胞胞分分裂裂能能力力弱弱的的
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
植物体
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其 特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 脱分化的细胞成为薄壁细胞，叫愈伤组织。
再分化：由愈伤组织从新分化出根、芽等器官， 形成完整植株的过程。
Hale Waihona Puke 2、植物组织培养过程离体的植物器官、组织或细胞
外植体
A、脱分化 愈伤组织
生长素用量>细胞分裂素用量,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。
b、必要条件：确保无菌操作、细胞离体、生长
发育所需的全部营养物质：矿质元素、糖类、维生素
C、关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
为什么选择 形成层？
1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的 灭菌和实验人员的无菌操作？
3、 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传
信息。
4、体内细胞未表现全能性的原因：
基因选择性表达的结果
细胞的全能性与细胞分化程度的关系：
全能性高则分化程度低。全能性最高的是受精 卵，还没有分化，个体发育其时就是受精卵不断分 裂和分化的过程，越往后细胞的分化程度越高，体 细胞是高度分化的细胞，也是全能性最低的细胞。
压 ③ 琼脂：起支持作用
④ 激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素
⑤ pH值：5.0－6.0
（3）方法步骤
1、 选取胡萝卜洗净，削皮，切段 2、酒精消毒、次氯酸钠杀菌 3、切取1立方厘米左右的形成层小块
4、接种，封盖扎紧 脱分化
5、定期观察和记录愈伤组织
再分化
6、诱导出试管苗，移栽
（4）注意事项
a、激素用量的比例影响实验结果：
2.在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有 形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。 请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）， 是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验 证吗？
提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花） 也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较 困难。
3，影响植物组织培养的因素有哪些？
提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富 的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂 菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培 养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染， 迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养， 而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物 有害的物质，导致培养物迅速死亡。
造成培养基污染的因素： 外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、 操作人员操作不规范等。
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念
植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下， 将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配 制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产 生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
脱分化
离体的植物器官、 组织或细胞
外植体
愈伤组织
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其 特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 脱分化的细胞成为薄壁细胞，叫愈伤组织。