植物細胞工程-一輪復(fù)習(xí)

細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細胞水平或細胞器水平按照人們的意愿改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品按操作對象分類植物細胞工程動物細胞工程什么叫細胞工程？原理方法操作水平研究目的第1頁/共21頁第一頁，共22頁。2.1植物細胞工程§2.1.1植物細胞工程的基本技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細胞雜交技術(shù)技術(shù)手段第2頁/共21頁第二頁，共22頁。組織培養(yǎng)的實例：胡蘿卜的組織培養(yǎng)閱讀P34的實驗，回答問題：1、植物組織培養(yǎng)的條件有哪些？2、在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分能否培養(yǎng)成小植株？4、脫分化和再分化對光照有什么要求？為什么？5、決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？6、請同學(xué)們概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖。第3頁/共21頁第三頁，共22頁。愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化一、植物組織培養(yǎng)（分化）外植體（離體的,已分化組織或細胞）幼芽或幼根？條件？（未分化）特點？①適宜溫度、pH和無菌環(huán)境、無光。②無機物、有機物和植物激素（生長素，細胞分裂素等），瓊脂無定形狀態(tài)薄壁細胞高度液泡化排列疏松、無規(guī)則無葉綠體,不進行光合作用分化程度低脫分化較易理論基礎(chǔ)：細胞的全能性第4頁/共21頁第四頁，共22頁。1、植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？2、在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？3、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？細胞離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件。避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng)，且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長。想一想形成層更容易誘導(dǎo)成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。第5頁/共21頁第五頁，共22頁。4、脫分化和再分化對光照有什么要求？為什么？5、決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？6、請同學(xué)們根據(jù)上述過程概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖，并與同學(xué)交流。脫分化避光，因為避光更易形成愈傷組織。再分化需要光照來合成葉綠素。植物激素。當(dāng)生長素含量高于細胞分裂素時，有利于根的形成。當(dāng)生長素含量低于細胞分裂素時，有利于芽的形成。離體的器官、組織或細胞脫分化再分化愈傷組織根和芽完整植株發(fā)育激素、避光激素、光照第6頁/共21頁第六頁，共22頁。植物體離體的植物器官組織或細胞愈傷組織脫分化再分化幼根和幼芽胚狀體、叢芽(外植體)原理：條件：過程：植物細胞具有全能性植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，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)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。概念：解除接觸性抑制有機營養(yǎng)成分、無機營養(yǎng)成分生長素和細胞分裂素固體培養(yǎng)基離體：營養(yǎng)物質(zhì)：植物激素：其他適宜條件：瓊脂：無菌、適宜的溫度和pH第7頁/共21頁第七頁，共22頁。這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實現(xiàn)嗎？為什么？怎樣才能實現(xiàn)?植物體細胞雜交技術(shù)

第8頁/共21頁第八頁，共22頁。(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細胞雜交過程示意圖二、植物體細胞雜交技術(shù)第9頁/共21頁第九頁，共22頁。請同學(xué)們閱讀P36，思考以下幾個問題：酶解法（纖維素酶和果膠酶）原生質(zhì)體物理方法：離心、振動、電激化學(xué)方法：聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)細胞膜的流動性再生細胞壁馬-番、馬—馬、番--番要經(jīng)過篩選才能得到雜種植株植物組織培養(yǎng)1．怎樣去除細胞壁？去壁以后的結(jié)構(gòu)叫什么？2.用什么方法才能讓兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合？這與細胞膜的什么特性有關(guān)？3．融合完成的標(biāo)志是什么？4．融合后會有哪幾種結(jié)果？下一步該做何處理？5．如何將雜種細胞培育成雜種植株？第10頁/共21頁第十頁，共22頁。雜種植株再分化1.過程植物細胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A再生出細胞壁雜種細胞AB脫分化愈傷組織去壁去壁融合的原生質(zhì)體AB誘導(dǎo)融合方法？誘導(dǎo)融合的方法？融合完成的標(biāo)志植物細胞B細胞融合的基礎(chǔ)：細胞膜的流動性第11頁/共21頁第十一頁，共22頁。用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的方法。2.概念3.成果和未解決的問題打破了生殖隔離的界限，克服遠緣雜交不親和的障礙。成果：培育出“番茄馬鈴薯”雜種植株未解決問題：尚未讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀4.意義第12頁/共21頁第十二頁，共22頁。白菜甘藍白菜甘藍同學(xué)們設(shè)計一下白菜甘藍培育過程？第13頁/共21頁第十三頁，共22頁。秋水仙素處理幼苗×BBAA白菜甘藍AB白菜－甘藍AABB第14頁/共21頁第十四頁，共22頁。比較植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交技術(shù)所屬范疇原理步驟意義聯(lián)系無性繁殖細胞全能性①脫分化②再分化①保持優(yōu)良性狀②繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)③提高經(jīng)濟效益植物體細胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)打破生殖隔離的界限，克服遠源雜交不親和的障礙①去除細胞壁②融合形成雜種細胞③組織培養(yǎng)細胞膜的流動性細胞全能性染色體變異、基因重組第15頁/共21頁第十五頁，共22頁。三、植物細胞工程技術(shù)的應(yīng)用1、植物繁殖新途徑（1）微型繁殖技術(shù)：特點和優(yōu)點（2）作物脫毒：選擇部位及原因（3）制造人工種子：概念和優(yōu)點第16頁/共21頁第十六頁，共22頁。人工種子：用植物組培技術(shù)獲得胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。3、可在胚乳中添加各種附加成分。如：固氮菌、防病蟲農(nóng)藥、除草劑等。1、解決了有些種子繁殖力差、結(jié)籽困難或發(fā)芽率低等問題。2、可以工業(yè)化生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)的自動化程度。優(yōu)點：4、用人工種子播種可節(jié)約糧食。第17頁/共21頁第十七頁，共22頁。2、作物新品種的培育：課本40頁3、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.植物組織培養(yǎng)屬于哪種生殖方式？2.植物組織培養(yǎng)得到的植物體細胞中染色體數(shù)目？想一想：4.要想獲得遺傳物質(zhì)來自兩個親本的番茄—馬鈴薯（番茄、馬鈴薯之間存在生殖隔離，有性雜交不能成功），需要用什么技術(shù)手段？3.植物組織培養(yǎng)得到的植物，遺傳物質(zhì)來自幾個親本？第18頁/共21頁第十八頁，共22頁。生長素/細胞分裂素基本相等時：維持愈傷組織的生長生長素/細胞分裂素維持在高水平時：誘導(dǎo)芽的形成生長素/細胞分裂素的比例低時：誘導(dǎo)根的形成使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先使用生長素或使用細胞分裂素有利于細胞分裂但不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞分裂也分化同時使用分化頻率加快資料1根據(jù)以上資料，你得出什么結(jié)論？資料2植物激素對脫分化和再分化起到?jīng)Q定性的作用，培養(yǎng)基中植物激素的種類、濃度、比例和使用順序都會影響實驗結(jié)果。第19頁/共21頁第十九頁，共22頁。愈傷組織：高度液泡化，無定形狀態(tài)的薄壁細胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。是未分化的細胞，分裂能力強。脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。實質(zhì)：恢復(fù)細胞的全能性過程。結(jié)果：形成愈傷組織。再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化成根或芽等器官的過程。第20頁/共21頁第二十頁，共22頁。謝謝您的觀看！第21頁/共21頁第二十一頁，共22頁。內(nèi)容總結(jié)細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。細胞水平或細胞器水平。4、脫分化和再分化對光照有什么要求