植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)PPT

關(guān)于植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)PPT第1頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一個(gè)夢想?第2頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念植物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程分類第3頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2.1植物細(xì)胞工程第4頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三為什么植物的一個(gè)花瓣就可以培育出完整的植株呢？—細(xì)胞的全能性第5頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1.什么是細(xì)胞的全能性？

2.細(xì)胞表現(xiàn)全能性的原因是什么？

在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程稱為細(xì)胞分化。3.生物體所有細(xì)胞全能性都一致嗎？①受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞②植物細(xì)胞＞動物細(xì)胞4.為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？基因的選擇性表達(dá)不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況各不相同／第6頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三如何把植物的一個(gè)花瓣培育出完整的植株呢？關(guān)鍵詞：脫分化、再分化、愈傷組織第7頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化實(shí)質(zhì)：恢復(fù)細(xì)胞的全能性的過程結(jié)果：形成愈傷組織愈傷組織再分化（脫去細(xì)胞分化）第8頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、植物組織培養(yǎng)的過程

請根據(jù)書上實(shí)驗(yàn)過程，思考35頁討論題和以下補(bǔ)充問題：1.離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？2.為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？

3.決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？4.再分化需要光照培養(yǎng)，原因是什么？第9頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化愈傷組織再分化

脫分化又稱去分化。是指已分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。

分化的細(xì)胞，經(jīng)過激素的誘導(dǎo)，脫分化為具有分生能力的薄壁細(xì)胞團(tuán)。

愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，重新分化出幼根和芽的過程。第10頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

胚狀體:在離體植物細(xì)胞、組織或器官培養(yǎng)過程中，由一個(gè)或一些體細(xì)胞，經(jīng)過胚胎發(fā)生和發(fā)育過程，形成的與胚相類似的結(jié)構(gòu)。

胚:由受精卵發(fā)育而成的新一代植物體的雛型。是種子的最重要的組成部分。在種子中胚是唯一有生命的部分，已有初步的器官分化，包括胚芽、胚軸、胚根和子葉四部分。

叢芽:其實(shí)就是一些叢生（數(shù)目多個(gè)）狀的芽而已，可以來自愈傷組織分化，繼續(xù)培養(yǎng)則長大為叢生狀植株。叢芽與胚狀體的形態(tài)結(jié)構(gòu)不相同。第11頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三超凈工作臺

第12頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三接種箱

第13頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三步驟1、2、3步驟4步驟5步驟6第14頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三試管苗大規(guī)模培養(yǎng)第15頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三移栽到大田第16頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無機(jī)營養(yǎng)成分：水、礦質(zhì)元素有機(jī)營養(yǎng)成分：①碳源：(2%—5%的蔗糖溶液)，調(diào)節(jié)滲透壓②激素：生長素，細(xì)胞分裂素③含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸④瓊脂：起支持作用PH值：5.0－6.0第17頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三過程離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化再分化第18頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、植物組織培養(yǎng)的過程

請根據(jù)書上實(shí)驗(yàn)過程，思考35頁討論題和以下補(bǔ)充問題：1.離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？

不能，因?yàn)榧?xì)胞已經(jīng)分化，失去了分裂能力。2.為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？

在有光時(shí)，不易形成愈傷組織。3.決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？

植物激素的種類和比例。特別是生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在組培中非常重要，被稱為“激素杠桿”。4.再分化需要光照培養(yǎng)，原因是什么？

發(fā)育成葉時(shí)，葉肉細(xì)胞中葉綠素合成需要光照，并利用光進(jìn)行光合作用。第19頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、植物組織培養(yǎng)的過程

請根據(jù)書上實(shí)驗(yàn)過程，思考35頁討論題和以下補(bǔ)充問題：1.離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？

不能，因?yàn)榧?xì)胞已經(jīng)分化，失去了分裂能力。2.為什么誘導(dǎo)愈傷組織的過程中應(yīng)避光培養(yǎng)？

在有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。3.決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？

植物激素的種類和比例。特別是生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在組培中非常重要，被稱為“激素杠桿”。4.再分化需要光照培養(yǎng)，原因是什么？

發(fā)育成葉時(shí)，葉肉細(xì)胞中葉綠素合成需要光照，并利用光進(jìn)行光合作用。第20頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

根據(jù)上述過程，請同學(xué)們討論歸納出組織培養(yǎng)的概念。

2、植物組織培養(yǎng)的概念：

第21頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件是什么？●離體狀態(tài)●有一定營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件（如無菌、pH等）第22頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、細(xì)胞的全能性1、概念：2、細(xì)胞全能性的原因：3、全能性最高的細(xì)胞：受精卵

具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能.4、生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性的原因：基因選擇性表達(dá)

5、細(xì)胞表現(xiàn)出全能性需要提供的條件有哪些？二、植物組織培養(yǎng)離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化根、芽植物體第23頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？第24頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1．你認(rèn)為兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？3．為什么兩個(gè)原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？4.如何誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合？5．如果兩個(gè)來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，下一步該做何處理？6．如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？請思考：原生質(zhì)體：植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后剩余的結(jié)構(gòu)稱為原生質(zhì)體。

第25頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合正在融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁雜種細(xì)胞愈傷組織雜種植株去細(xì)胞壁纖維素酶果膠酶物理方法化學(xué)方法：離心振動電刺激聚乙二醇細(xì)胞分裂植物細(xì)胞融合酶解法人工誘導(dǎo)方法1、過程二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物組織培養(yǎng)第26頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三雜種細(xì)胞AAAA雜種細(xì)胞BBBBAB雜種細(xì)胞AB第27頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3、優(yōu)勢：：（與有性雜交方法比較）

克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，出現(xiàn)自然界沒有的新品種。4、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。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)2、定義：第28頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三羊角芹胡蘿卜第29頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三白菜甘藍(lán)白菜－甘藍(lán)第30頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1.為什么“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？馬鈴薯—番茄沒有像人們預(yù)想的那樣地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。第31頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2.自然界中有一種含有葉綠體的原生動物──眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動物細(xì)胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛?xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。第32頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1.對細(xì)胞全能性的表述正確的是A.非離體植物細(xì)胞能夠表現(xiàn)出全能性B.動物細(xì)胞融合標(biāo)志著動物細(xì)胞全能性的實(shí)現(xiàn)C.單克隆抗體的制備原理依據(jù)是細(xì)胞的全能性D.花粉培育成單倍體是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)2.植物細(xì)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.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件C.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因D.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)第33頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3.在生物體的所有細(xì)胞中，全能性最高的是A．卵細(xì)胞B植物花粉C．體細(xì)胞D.受精卵4.在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋篈.細(xì)胞喪失了全能性B.基因的表達(dá)有選擇性C.不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同D.在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化第34頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三5.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是①細(xì)胞的全能性②離體植物器官，組織或細(xì)胞③根，芽④生長素和細(xì)胞分裂素⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體A．①②⑧⑥⑦③⑨和④B．①②⑦⑥⑧③⑨和⑤C．①⑥②⑨⑧③⑦和⑤D．①②⑨⑧⑥⑦③和④第35頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三6.植物組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列有關(guān)愈傷組織的敘述錯(cuò)誤的是A.愈傷組織是離體細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成的B.形成愈傷組織的培養(yǎng)基不需含有機(jī)分子C.愈傷組織可以形成具有生根能力的胚狀結(jié)構(gòu)D.愈傷組織細(xì)胞的線粒體和核糖體可能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對7.能刺激愈傷組織形成的誘導(dǎo)劑是A.細(xì)胞分裂素和生長素B.赤霉素C.生長素和赤霉素D.細(xì)胞分裂素和乙烯第36頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三8.將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是A、具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞B、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C、離體狀態(tài)D、導(dǎo)入指定基因9.（多選）植物體細(xì)胞的組織培養(yǎng)常被用于保留雜種優(yōu)勢。因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)的過程A.不可能發(fā)生基因突變B.生殖方式屬于無性生殖C.子代不發(fā)生性狀分離D.體細(xì)胞內(nèi)不存在等位基因第37頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三10.植物體細(xì)胞雜交的目的是A.用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合C.用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株D.通過以上三者來完成11.在細(xì)胞工程―原生質(zhì)體融合育種技術(shù)中，、其技術(shù)的重要一環(huán)是將營養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞壁除心去，通常是采用纖維素酶的酶解破壁法處理。如將