植物細胞工程

植物細胞工程課件第一頁，共四十九頁，2022年，8月28日

1996年7月5日,世界上第一只體細胞克隆動物--克隆羊多利誕生于英國。這樣的生物技術屬于何種生物工程？細胞工程第二頁，共四十九頁，2022年，8月28日細胞工程1概念:應用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學和分子生物學細胞整體水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品2分類:植物細胞工程和動物細胞工程

3基本技術：

植物組織培養(yǎng)技術植物體細胞雜交技術第三頁，共四十九頁，2022年，8月28日2.1植物細胞工程§植物細胞工程的基本技術植物組織培養(yǎng)第四頁，共四十九頁，2022年，8月28日1.植物組織培養(yǎng)的原理是什么？閱讀教材P33-34頁回答下列問題3.什么是細胞的全能性?5.為什么體內細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？細胞的全能性4.全能性大小比較受精卵生殖細胞體細胞

第二組〉〉〉第一組植物細胞動物細胞基因在特定空間和時間條件下選擇性表達的結果。具有某種生物_____________的任何一個細胞，都具有___________________的潛能。全部遺傳信息發(fā)育成完整生物體一、植物組織培養(yǎng)技術第五頁，共四十九頁，2022年，8月28日利用菊花花瓣微型繁殖培養(yǎng)的菊花第六頁，共四十九頁，2022年，8月28日1、有關全能性的表述中，不正確的是（）Ａ．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高Ｂ．生物體內細胞由于分化全能性不能表達Ｃ．卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高Ｄ．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性C趁熱打鐵：第七頁，共四十九頁，2022年，8月28日2.下列植物細胞全能性最高的是（）

A.形成層細胞B.韌皮部細胞C.木質部細胞D.葉肉細胞

3．下列細胞全能性最高的是（）

A．植物的卵細胞

B．植物的精子細胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的葉肉細胞AC第八頁，共四十九頁，2022年，8月28日4.在生物體內，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因為（）

A、細胞的基因喪失了全能性B、基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結果C、不同的細胞內基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內的基因發(fā)生了變化

B第九頁，共四十九頁，2022年，8月28日

要把一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整植株,應該如何操作呢?請同學們閱讀P34實驗完成P35討論題。第十頁，共四十九頁，2022年，8月28日第十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日切取第十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日接種第十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日培養(yǎng)室第十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日愈傷組織的形成第十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日第十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日試管苗第十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日移栽第十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日無菌接種誘導愈傷組織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽脫分化轉接再分化形成層容易誘導產生愈傷組織，其它部分也可以但誘導愈傷組織蕉困難。2.在本實驗中，切取胡蘿卜塊時強調要切取含有形成層部分，原因是什么？胡蘿卜的其他部分是否也能培育成小植株？離體的植物器官組織或細胞第十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日6.植物組織培養(yǎng)的基本過程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芽和幼根胚狀體(外植體)（2）愈傷組織有什么特點？

(2)高度分化的植物細胞表現(xiàn)全能性條件（植物組織培養(yǎng)條件）：遮光光照

離體培養(yǎng)，含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的PH、適時光照等。細胞分化程度與細胞分裂能力呈負相關。第二十頁，共四十九頁，2022年，8月28日

1、為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養(yǎng)？在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。能力提高2、決定植物脫分化、再分化的關鍵因素是什么？植物激素第二十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日愈傷組織：離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間以后，通過細胞有絲分裂形成的細胞群，其細胞疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化，呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。脫分化的實質和結果分別是什么？實質是恢復細胞的全能性過程。結果是形成愈傷組織。第二十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日反饋練習1.下列屬于組織培養(yǎng)的是（）A.花粉培養(yǎng)成單倍體植株B.芽發(fā)育成枝條C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D.未受精的卵發(fā)育成植株A第二十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日2.在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的（）A.消毒滅菌B.適宜的溫度C.充足的光照D.適宜的養(yǎng)料和激素C第二十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日3.要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，不需要（）A.具有完整細胞核的細胞B.離體狀態(tài)C.導入外源基因D.一定的營養(yǎng)物質和激素C第二十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日4、植物組織培養(yǎng)形成的愈傷組織進行培養(yǎng)，又可以分化形成根、芽等器官，這一過程稱為：

A、脫分化B、去分化

C、再分化D、脫分化或去分化第二十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日5、下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是A、秋海棠的葉B、馬鈴薯的塊莖C、成熟的花粉D、木質部中的導管細胞D第二十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日因為不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的。三、植物體細胞雜交技術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。第二十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日馬鈴薯細胞番茄細胞雜種細胞1.阻礙植物細胞親和的結構是什么？怎么去除？融合長壁原生質體纖維素酶和果膠酶2.去壁以后的結構叫什么？3.用什么方法才能讓細胞緊密接觸并發(fā)生融合？4.融合的過程是怎樣的？其原理是什么？5.融合完成的標志是什么？6.雜種細胞遺傳物質有什么特點？7.融合后除雜種細胞外還有哪些融合細胞？人工誘導：物理方法：離心、振動、電擊.化學方法：聚乙二醇（PEG）誘導細胞膜融合細胞質融合細胞核融合細胞膜的流動性單核、長出新的細胞壁具有兩個物種的遺傳物質馬—馬、番--番所以還要經過篩選才能得到雜種植株第二十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日雜種細胞愈傷組織雜種植株植物細胞A植物細胞B原生質體A原生質體B正在融合的原生質體去細胞壁!（酶解法）再生細胞壁植物組織培養(yǎng)植物細胞融合2.過程脫分化再分化第三十頁，共四十九頁，2022年，8月28日3、問題：為什么培育出的“番茄馬鈴薯”雜種植株沒有如科學家所想象那樣地上長番茄地下長馬鈴薯？4、意義可以克服遠緣雜交不親和的障礙，定向改變生物性狀主要原因是：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達，雜交植株不能地上長番茄、地下結馬鈴薯就是很自然的了。第三十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日白菜甘藍白菜甘藍生長期短，耐熱性強，易于儲存第三十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日×BBAA白菜甘藍AABB白菜-甘藍（四倍體）第三十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日1、植物體細胞雜交尚未解決的問題有：A、去掉細胞壁,分離出有活力的原生質體B、將雜種細胞培育成植株C、讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性D、尚未培育出屬間雜種植物第三十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日2、不能人工誘導原生質體融合的方法是A、振動B、電刺激C、PEG試劑D、重壓第三十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日3.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是

A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件B.導入其他植物細胞的基因C.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內第三十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日4、植物體細胞融合完成的標志是

A．產生新的細胞壁

B．細胞膜發(fā)生融合

C．細胞質發(fā)生融合

D．細胞核發(fā)生融合

5、用不同種植物的兩個體細胞融合成一個雜種細胞的過程。該過程是指

A．不同植物的精子和卵細胞的融合

B．不同植物的原生質體的融合

C．完整的兩個體細胞的融合

D．植物花粉細胞的兩兩融合AB第三十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日三、植物細胞工程技術的應用1、植物繁殖新途徑(1)微型繁殖技術：特點和優(yōu)點第三十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日試管苗大規(guī)模培養(yǎng)第三十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日三、植物細胞工程技術的應用1、植物繁殖新途徑(1)微型繁殖技術：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)點第四十頁，共四十九頁，2022年，8月28日第四十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日人工種子：用植物組培技術獲得胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，經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、防病蟲農藥、除草劑等。1、解決了有些種子繁殖力差、結籽困難或發(fā)芽率低等問題。2、可以工業(yè)化生產，提高農業(yè)的自動化程度。優(yōu)點：4、用人工種子播種可節(jié)約糧食。第四十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日三、植物細胞工程技術的應用1、植物繁殖新途徑(1)微型繁殖技術：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2、作物新品種的培育：課本40頁3、細胞產物的工廠化生產第四十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日紫草愈傷組織紫草素第四十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日細胞分裂素/生長素基本相等時：維持愈傷組織的生長細胞分裂素/生長素維持在高水平時：誘導芽的形成細胞分裂素/生長素的比例低時：誘導根的形成使用順序實驗結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，你得出什么結論？資料2植物激素對脫分化和再分化起到決定性的作用，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果。第四十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日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），需要用什么技術手段？3.植物組織培養(yǎng)得到的植物，遺傳物質來自

個親本？第四十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日（3）名貴花卉進行離體培養(yǎng)時不應采用該株的（）A、莖尖B、子房壁C、花粉粒D、葉片練習1、閱讀下列材料，分析后簡要回答問題：材料1：植物的器官組織或細胞培養(yǎng)基中培養(yǎng)取下并放入B（A）胚狀體植物體材料2：植物細胞a植物細胞b雜種細胞融合并再生出細胞壁細胞分裂再分化（C）（D）（2）（A）過程是否需要光照？再分化是否需要光照？植物體脫分化愈傷組織CD（1）寫出以下過程或結構的名稱：AB原生質體a原生質體b否需要

C第四十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日（08海南18分）：某二倍體植物是雜合體，圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產生完整植株的過程。據(jù)圖回答：（1）圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的

過程，②表示的是

過程，X代表的是

，③表示的是

過程，④表示的是誘導

過程。（2）圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過那一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中

的種類及其濃度配比，最后獲得的來源于為成熟花粉的完整植株都稱為

植株（甲）。未成熟花粉經培養(yǎng)能形成完整植株，說明為成熟花粉具有

。（3）對植株進行

，才能使其結實產生后代（乙），否則植株甲只有通過

的方式才能產生后代（丙）。乙、丙兩種植株中，能產生