【區(qū)級(jí)公開課課件】2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課件2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

1、Cellengineering00細(xì)胞工程細(xì)胞工程 細(xì)胞工程細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。原理和方法操作水平目的分類細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織細(xì)胞器、細(xì)胞或組織獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品品動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程發(fā)展歷程哈伯蘭特哈伯蘭特提出了提出了細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性

2、的理論的理論，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)嘗試沒有成功。，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)嘗試沒有成功。斯圖爾德斯圖爾德等發(fā)現(xiàn)等發(fā)現(xiàn)胡蘿卜的體細(xì)胞可以分化為胚胡蘿卜的體細(xì)胞可以分化為胚，為細(xì)胞全能性理論，為細(xì)胞全能性理論提供了強(qiáng)有力的支持。提供了強(qiáng)有力的支持?？平鹂平鹩谜婢睦w維素酶分解番茄根的細(xì)胞壁，成功獲得了用真菌的纖維素酶分解番茄根的細(xì)胞壁，成功獲得了原生質(zhì)體原生質(zhì)體。古哈等古哈等在培養(yǎng)毛曼陀羅的花藥時(shí)，首次得到了由花藥中的在培養(yǎng)毛曼陀羅的花藥時(shí)，首次得到了由花藥中的花花粉粒發(fā)育而來的胚粉粒發(fā)育而來的胚。卡爾森卡爾森誘導(dǎo)煙草誘導(dǎo)煙草種間原生質(zhì)體融合種間原生質(zhì)體融合，獲得了第一株體細(xì)胞，獲得了第一株體細(xì)胞種種間雜種植株間雜種

3、植株。土壤農(nóng)桿菌的土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒質(zhì)粒被發(fā)現(xiàn)。之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植被發(fā)現(xiàn)。之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物學(xué)技術(shù)的緊密結(jié)合。學(xué)技術(shù)的緊密結(jié)合。1902年年1958年年1960年年1964年年1971年年1974年年植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是什么？植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是什么？什么是植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)？什么是植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)？怎樣進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)？怎樣進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)？植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)CONTENTS目錄植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)Plant

4、 tissue culture technology01植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatic hybridization of plants02習(xí)題鞏固習(xí)題鞏固Exercises to consolidate03Fromsociety01從社會(huì)中來從社會(huì)中來 蘭花種子通常發(fā)育不全，在自然條件下萌發(fā)率極低；傳統(tǒng)蘭花種子通常發(fā)育不全，在自然條件下萌發(fā)率極低；傳統(tǒng)分株繁殖的方式，又存在繁殖周期長(zhǎng)、繁殖率低等問題，如果分株繁殖的方式，又存在繁殖周期長(zhǎng)、繁殖率低等問題，如果靠自然繁殖，蘭花的價(jià)格可想而知了?？孔匀环敝常m花的價(jià)格可想而知了。 如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，如何能讓名貴

5、的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？從而走入尋常百姓家呢？ 利用利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以大量、可以大量、快速地培育蘭花?？焖俚嘏嘤m花。植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)Plant tissue culture technologyPART 01離體離體Planttissueculturetechnology01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)2.原理：1.概念：指指的的植物器官、組織或細(xì)胞植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工控制的培等，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其分化為，誘導(dǎo)其分化為的技術(shù)。的技術(shù)。離體離體完整植株完整植

6、株植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性外植體外植體外植體：外植體：在植物組織培養(yǎng)過程中，從植物體上被分離下來的，接種在培養(yǎng)基上供培養(yǎng)用的原生質(zhì)體、細(xì)胞、組織、器官等。細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞經(jīng)過后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的成其他各種細(xì)胞的潛能潛能。分裂和分化分裂和分化PlanttissueculturetechnologyTotipotency01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)全能性全能性n1.具有全能性的原因：具有全能性的原因： 一般生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種的 。即都有發(fā)育成 所必需的全部遺傳信息。 全套遺傳信息全套遺傳信息完整個(gè)體完整個(gè)體n2.

7、體現(xiàn)全能性的標(biāo)志：體現(xiàn)全能性的標(biāo)志：細(xì)胞細(xì)胞完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞實(shí)例：胡蘿卜實(shí)例：胡蘿卜韌皮部細(xì)胞韌皮部細(xì)胞發(fā)育成完整植株發(fā)育成完整植株 受精卵受精卵發(fā)育成個(gè)體（動(dòng)植物）發(fā)育成個(gè)體（動(dòng)植物） 蜜蜂蜜蜂受精卵受精卵發(fā)育成工蜂，發(fā)育成工蜂，卵細(xì)胞卵細(xì)胞發(fā)育成雄峰發(fā)育成雄峰 用用一片葉子一片葉子、一片花瓣一片花瓣、一?；ǚ垡涣；ǚ鄯敝吵鲂碌闹仓攴敝吵鲂碌闹仓關(guān)lanttissueculturetechnologyTotipotency01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)全能性全能性實(shí)例：芽原基只能發(fā)育為芽，葉原基只能發(fā)育為葉實(shí)例：芽原基只能發(fā)育為芽，葉原基只能發(fā)育為葉n3.生

8、物體內(nèi)細(xì)胞不體現(xiàn)全能性的生物體內(nèi)細(xì)胞不體現(xiàn)全能性的原因：原因：基因在特定的時(shí)間和空間條件下 表達(dá)的結(jié)果。選擇性選擇性n4.全能性大小比較全能性大小比較：（1）分化程度低的）分化程度低的分化程度高的分化程度高的（2）細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的）細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞分裂能力弱細(xì)胞分裂能力弱（3）受精卵）受精卵胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞體細(xì)胞植物細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞Planttissueculturetechnology01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)3.一般過程：外植體外植體愈傷組織愈傷組織試管苗試管苗完整植株完整植株脫分化脫分化芽、根等芽、根等再分化再分化生長(zhǎng)生長(zhǎng) 發(fā)育發(fā)育接種

9、接種外植體外植體誘導(dǎo)誘導(dǎo)愈傷組織愈傷組織誘導(dǎo)誘導(dǎo)生芽生芽誘導(dǎo)誘導(dǎo)生根生根移栽成活移栽成活脫分化脫分化再分化再分化再分化再分化分化狀態(tài)分化狀態(tài)未分化狀態(tài)未分化狀態(tài)PlanttissueculturetechnologyDedifferentiation01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化脫分化外植體外植體愈傷愈傷組織組織試管苗試管苗完整完整植株植株脫分化脫分化芽、根等芽、根等再分化再分化生長(zhǎng)生長(zhǎng) 發(fā)育發(fā)育l 1.脫分化：脫分化：在一定的在一定的和和等條件的等條件的下，下，的細(xì)胞的細(xì)胞，轉(zhuǎn)變成，轉(zhuǎn)變成的過程的過程。激素激素營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)誘導(dǎo)誘導(dǎo)已經(jīng)分化已經(jīng)分化失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能失去其特有的結(jié)構(gòu)

10、和功能未分化的細(xì)胞未分化的細(xì)胞光照條件：光照條件：過程中涉及的生命活動(dòng)：過程中涉及的生命活動(dòng)：一般不需要光照一般不需要光照只有細(xì)胞增殖（有絲分裂），沒有細(xì)胞分化只有細(xì)胞增殖（有絲分裂），沒有細(xì)胞分化PlanttissueculturetechnologyDedifferentiation01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化脫分化注意說明1.外植體脫分化的外植體脫分化的難易難易因植物種類因植物種類、器官來源器官來源及及生理狀況生理狀況的的不同而不同不同而不同。一般來說，植物的。一般來說，植物的花和幼嫩的組織花和幼嫩的組織脫分化相脫分化相對(duì)對(duì)較易較易，而植物的，而植物的莖、葉莖、葉等等成熟的

11、組織成熟的組織脫分化則脫分化則較難較難。2.該過程添加的外源激素主要是該過程添加的外源激素主要是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素（比例適中）（比例適中），因?yàn)槎吣軓?qiáng)烈地因?yàn)槎吣軓?qiáng)烈地促進(jìn)愈傷組織的形成促進(jìn)愈傷組織的形成。結(jié)果結(jié)果形成形成愈傷組織愈傷組織（不定形的薄壁組織團(tuán)塊）（不定形的薄壁組織團(tuán)塊）3.無菌操作無菌操作植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。Planttissueculturetechnology01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)愈傷組織 細(xì)胞排列疏松且無規(guī)則、高度液泡化、呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞團(tuán)。l 3.再分化：再分化： 脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又

12、可以 出芽或根等器官的過程。重新分化重新分化實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：光照條件：光照條件：基因的選擇性表達(dá)基因的選擇性表達(dá)需要給予適當(dāng)強(qiáng)度的光照需要給予適當(dāng)強(qiáng)度的光照誘導(dǎo)誘導(dǎo)葉綠素葉綠素的合成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用的合成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用原因：原因：PlanttissueculturetechnologyRedifferentiation01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)再分化再分化過程中涉及的生命活動(dòng)：過程中涉及的生命活動(dòng)：既有細(xì)胞增殖（有絲分裂），又有細(xì)胞分化。既有細(xì)胞增殖（有絲分裂），又有細(xì)胞分化。結(jié)果：結(jié)果：愈傷愈傷組織組織芽芽低低高高根根生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素胚狀體胚狀體l

13、 4.胚狀體：胚狀體： 離體培養(yǎng)條件下，離體培養(yǎng)條件下，沒有經(jīng)過受精過程沒有經(jīng)過受精過程，但是，但是經(jīng)過了胚胎發(fā)育經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程所形成的胚狀類似物，因而統(tǒng)稱為體細(xì)胞胚或胚狀體。過程所形成的胚狀類似物，因而統(tǒng)稱為體細(xì)胞胚或胚狀體。PlanttissueculturetechnologyRedifferentiation01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)再分化再分化注意說明影響植物組織再分化的因素影響植物組織再分化的因素a.外植體的外植體的遺傳特征遺傳特征和和取材的位置取材的位置會(huì)影響愈傷組織的再分化會(huì)影響愈傷組織的再分化能力。能力。b.培養(yǎng)基的成分培養(yǎng)基的成分和和物理性質(zhì)物理性質(zhì)對(duì)器官的形

14、成有一定的影響，但對(duì)器官的形成有一定的影響，但起起決定作用的是決定作用的是植物激素植物激素，特別是，特別是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的配比。的配比。l 5.生長(zhǎng)發(fā)育：生長(zhǎng)發(fā)育： 將試管苗移到將試管苗移到大田中栽培大田中栽培或或進(jìn)行無土栽培進(jìn)行無土栽培，使之，使之進(jìn)一步進(jìn)一步生長(zhǎng)發(fā)育為具有根、莖、葉且能開花、結(jié)果的生長(zhǎng)發(fā)育為具有根、莖、葉且能開花、結(jié)果的完整植株完整植株。Planttissueculturetechnology01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 脫分化再分化過程外植體外植體愈傷組織愈傷組織愈傷組織愈傷組織幼苗幼苗結(jié)果形成愈傷組織形成愈傷組織形成根、芽形成根、芽需要條件

15、a.離體離體b.適宜的營(yíng)養(yǎng)適宜的營(yíng)養(yǎng)c.生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例適中比例適中d.一般不需光一般不需光a.離體離體b.適宜的營(yíng)養(yǎng)適宜的營(yíng)養(yǎng)c.生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例高或低誘導(dǎo)生根或生芽高或低誘導(dǎo)生根或生芽d.光照光照決定植物脫分化、再分化決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素的關(guān)鍵因素PlanttissueculturetechnologyTissuecultureofChrysanthemum01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)1.原理：原理：外植體外植體愈傷愈傷組織組織試管苗試管苗完整完整植株植株脫分化脫分化芽、根等芽、根等

16、再分化再分化生長(zhǎng)生長(zhǎng) 發(fā)育發(fā)育植物細(xì)胞一般具有植物細(xì)胞一般具有。全能性全能性生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素 結(jié)果比值高(1)比值低(1)比值適中(=1)有利于根的分化，抑制芽的形成有利于根的分化，抑制芽的形成有利于芽的分化，抑制根的形成有利于芽的分化，抑制根的形成促進(jìn)愈傷組織的形成促進(jìn)愈傷組織的形成簡(jiǎn)記為：簡(jiǎn)記為：“高高”根，根，“低低”芽，芽，“中中”愈傷愈傷離體的莖尖、根尖、葉片、花藥等（外植體）離體的莖尖、根尖、葉片、花藥等（外植體）TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)2.目的：目的：1）了解植物組織培養(yǎng)的基本原理）了解植物組織培養(yǎng)的基本原理2）了

17、解生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的）了解生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度濃度、用量比例用量比例對(duì)菊花愈傷組織形成和對(duì)菊花愈傷組織形成和分化的影響分化的影響3）嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)）嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)3.材料：材料：離體的莖尖、根尖、葉片、花藥等（外植體）。離體的莖尖、根尖、葉片、花藥等（外植體）。4.MS培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：水水（去離子水）、（去離子水）、無機(jī)營(yíng)養(yǎng)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)（大量元素、微量元素）、（大量元素、微量元素）、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)（蔗糖、維生素、氨基酸）、（蔗糖、維生素、氨基酸）、天然附加物、天然附加物、植物激素植物激素（生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等）（生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等）TissuecultureofChrysan

18、themum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)5.步驟：步驟：制備外植體制備外植體接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)試管苗試管苗正常植株正常植株用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面。將流水充分沖洗后的外植體。臺(tái)面。將流水充分沖洗后的外植體。消毒：消毒：切割：切割：無菌操作無菌操作30S2-3次次30min材料：材料：幼嫩的菊花莖段幼嫩的菊花莖段2-3次次酒精酒精無菌水無菌水次氯酸鈉溶液次氯酸鈉溶液無菌水洗無菌水洗將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中，用無菌濾紙吸去表面的水分。用皿中，用無菌濾紙吸去表面的水分。用解剖刀將外植體切成解剖刀將外植體切成0.51cm長(zhǎng)的小段

19、。長(zhǎng)的小段。切割與接種TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)制備外植體制備外植體接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)試管苗試管苗正常植株正常植株在酒精燈火焰旁，將外植體的在酒精燈火焰旁，將外植體的1/31/2插入插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。接種到誘導(dǎo)接種到誘導(dǎo)愈傷組織愈傷組織培養(yǎng)基培養(yǎng)基脫分化脫分化形成愈傷組織形成愈傷組織有光時(shí)，往往容易形成有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。愈傷組織。將接種了外植體的錐形瓶或植將接

20、種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于物組織培養(yǎng)瓶置于1822的培養(yǎng)箱的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，定期觀察中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。避光避光TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)制備外植體制備外植體接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)試管苗試管苗正常植株正常植株接種到誘導(dǎo)接種到誘導(dǎo)生芽生芽培養(yǎng)基培養(yǎng)基接種到誘導(dǎo)接種到誘導(dǎo)生根生根培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)培養(yǎng)1520d后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上。長(zhǎng)出芽后，再轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上。長(zhǎng)出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上

21、，進(jìn)一步誘將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。導(dǎo)形成試管苗。接種室接種室若先生根后面若先生根后面就不易生芽就不易生芽TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)制備外植體制備外植體接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)試管苗試管苗正常植株正常植株移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到將幼苗移植到消過毒消過毒的虹石或珍珠巖等環(huán)境中，的虹石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。每天觀察并記錄幼苗的待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。每天

22、觀察并記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)幼 苗愈傷組織脫分化CTK/IAA比例適合再分化IAA/CTK比例先減小再增大植物組織培養(yǎng)過程示意圖植物組織培養(yǎng)過程示意圖完整植株外植體TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)6.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合某些微生物的生長(zhǎng)同樣適合某些微生物的生長(zhǎng)，如，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)一些

23、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)格的無菌操作。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。1.在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？要求無菌操作？胡蘿卜根形成層胡蘿卜根形成層容易誘導(dǎo)成愈傷容易誘導(dǎo)成愈傷組織，其他部分如葉、花也組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。2.為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？TissuecultureofChr

24、ysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)珍珠巖 ,珍珠巖是一種火山噴發(fā)的酸性熔巖，經(jīng)急劇冷卻而成的玻璃質(zhì)巖石，有弧形或圓形裂隙，如珍珠的結(jié)構(gòu)，所以被命名為珍珠巖 。蛭石是一種天然、無毒的礦物質(zhì)，在高溫作用下會(huì)膨脹的礦物。它是一種比較少見的礦物，屬于硅酸鹽。 TissuecultureofChrysanthemum01菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)外植體外植體愈傷愈傷組織組織試管苗試管苗完整完整植株植株脫分化脫分化芽、根等芽、根等再分化再分化生長(zhǎng)生長(zhǎng) 發(fā)育發(fā)育黑暗黑暗光照光照離體離體無菌培養(yǎng)基適宜的外界條件(溫度、光照、氣體等)水 瓊脂 有機(jī)物 無機(jī)物 植物激素蔗糖：蔗糖：提供能量、調(diào)

25、節(jié)滲透壓。植物激素：植物激素：主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。Expand01拓展拓展1）培養(yǎng)基名稱培養(yǎng)基名稱：；2）物理性質(zhì)：）物理性質(zhì)：；3）碳源：）碳源：。拓展拓展1：植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方P116Expand01拓展拓展拓展拓展2：植物組織培養(yǎng)的兩種途徑植物組織培養(yǎng)的兩種途徑胚狀體途徑器官發(fā)生途徑Expand01拓展拓展拓展拓展2：植物組織培養(yǎng)的兩種途徑植物組織培養(yǎng)的兩種途徑胚狀體途徑器官發(fā)生途徑Furtherinquiry01進(jìn)一步探究進(jìn)一步探究若想探究生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的使用比例對(duì)植物組織培養(yǎng)若想探究生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的使用比例對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響，則應(yīng)

26、如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？的影響，則應(yīng)如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？空白對(duì)照：不加任何激素；空白對(duì)照：不加任何激素；實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組1：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值為：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值為1；實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組2：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1；實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組3：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1。能否從以上內(nèi)容中概括植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性能否從以上內(nèi)容中概括植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性所需要的條件？所需要的條件？Planttissueculturetechnology01植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）

27、離體離體狀態(tài)狀態(tài)（2）無菌操作）無菌操作（3）種類齊全、比例適合的）種類齊全、比例適合的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（4）植物）植物激素激素（主要是（主要是生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素和和細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素）誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)（5）適宜的外界條件適宜的外界條件（溫度、溫度、pH、光照等、光照等）歸納細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatic hybridization of plantsPART 0202植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatichybridizationofplants要培育出如圖所示的番茄要培育出如圖所示的番茄馬鈴薯利用傳統(tǒng)馬鈴薯利用傳統(tǒng)有性

28、雜交有性雜交方法方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？ 不能，因?yàn)椴煌N生物不能，因?yàn)椴煌N生物之間存在著之間存在著生殖隔離生殖隔離。 于是，這些科學(xué)家試圖用于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的這兩種植物的體細(xì)胞體細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)行雜交雜交，來實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。來實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。02植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatichybridizationofplants1.概念概念 將將不同來源不同來源的植物細(xì)胞，在的植物細(xì)胞，在一定條件下一定條件下融合成融合成雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞并把雜種細(xì)胞培育成新植物體培育成新植物體的技術(shù)。的技術(shù)。 融合實(shí)例:白菜白菜甘藍(lán)甘藍(lán)白菜白菜- -甘

29、藍(lán)甘藍(lán)02植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatichybridizationofplants細(xì)胞融合初期人細(xì)胞鼠細(xì)胞人鼠雜交細(xì)胞細(xì)胞融合細(xì)胞融合37培養(yǎng)40min參考動(dòng)物細(xì)胞融合，若是植物細(xì)胞參考動(dòng)物細(xì)胞融合，若是植物細(xì)胞之間的雜交，則應(yīng)先做什么？得到雜種之間的雜交，則應(yīng)先做什么？得到雜種細(xì)胞后，如何培育成植株？細(xì)胞后，如何培育成植株？去除細(xì)胞壁（獲得原生質(zhì)體）去除細(xì)胞壁（獲得原生質(zhì)體）原生質(zhì)體：是指原生質(zhì)體：是指去除細(xì)胞壁去除細(xì)胞壁后的植物細(xì)胞后的植物細(xì)胞原生質(zhì)層：是指植物細(xì)胞的原生質(zhì)層：是指植物細(xì)胞的液泡膜、細(xì)胞膜及其之間的細(xì)胞質(zhì)液泡膜、細(xì)胞膜及其之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成的構(gòu)成的紅色熒光

30、素標(biāo)記的抗體綠色熒光素標(biāo)記的抗體02植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)SomatichybridizationofplantsA細(xì)胞B細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體正在融合的原生質(zhì)體愈傷組織移栽后的植株去除細(xì)胞壁去除細(xì)胞壁纖維素酶纖維素酶去壁：去壁： 酶解法酶解法果膠酶果膠酶誘導(dǎo)融合誘導(dǎo)融合物理法：物理法：化學(xué)法化學(xué)法電融合法、離心法電融合法、離心法聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）融合法）融合法高高Ca2+-高高pH融合法等融合法等細(xì)胞壁再生細(xì)胞壁再生脫分化脫分化再分化再分化移栽移栽植物細(xì)胞融合植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性2.過程過程

31、02植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatichybridizationofplants體細(xì)胞融合成功后培養(yǎng)基中共有 種細(xì)胞類型( )，其中融合細(xì)胞類型有3種( )，而真正符合要求的是AB，因此要對(duì)融合細(xì)胞進(jìn)行篩選。細(xì)胞融合后，共有幾種細(xì)胞類型？細(xì)胞融合后，共有幾種細(xì)胞類型？融合細(xì)胞有幾種，符合要求的是哪種？融合細(xì)胞有幾種，符合要求的是哪種？ABA、B、AA、BB、ABAA、BB、AB3.原理原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性（原生質(zhì)體融合）（原生質(zhì)體融合）植物細(xì)胞具有全能性植物細(xì)胞具有全能性（雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株）（雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株）02植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)So

32、matichybridizationofplants（1）植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：）植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：再生出新的細(xì)胞壁再生出新的細(xì)胞壁（2）植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：）植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：培育成新植物體培育成新植物體4.標(biāo)志標(biāo)志5.意義意義打破生殖隔離，打破生殖隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育植物新品種。，培育植物新品種。在此過程中活躍的細(xì)胞器是在此過程中活躍的細(xì)胞器是 。線粒體和高爾基體線粒體和高爾基體6.研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀仍有許多理論與技術(shù)問題沒有解決，還不能讓仍有許多理論與技術(shù)問題沒有解決，還不能讓雜種植株表現(xiàn)出人們所需要的所有性狀雜種植株表現(xiàn)出人們所需要的所有性狀02植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatichybridizationofplants白菜白菜甘藍(lán)甘藍(lán)白菜白菜- -甘藍(lán)甘藍(lán)1.白菜（2N=18）與甘藍(lán)（2N=18）所得植株 白菜-甘藍(lán)的細(xì)胞染色體數(shù)為 ，屬于 倍體。36（異源）四（異源）四2.白菜（2N=18）與甘藍(lán)（2N=18）進(jìn)行雜交（）， 所得植株白菜-甘藍(lán)的細(xì)胞染色體數(shù)為 ，屬于 倍體。（異源）二（異源）二1802植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Somatichybridizationofplants7.變異類型變異類型 生殖類型變異類型染色體數(shù)染色體組數(shù)基因組成無性繁殖，