植物细胞工程精副本

第1页/共50页第一页，共51页。第2页/共50页第二页，共51页。细胞工程应用的原理和方法细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品概念分类植物细胞工程xxk研究的目的研究的水平动物细胞工程xxk第3页/共50页第三页，共51页。

植物组织培养第4页/共50页第四页，共51页。1.植物组织培养的理论基础是什么？2.什么是细胞的全能性?4.为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？细胞的全能性3.全能性大小比较〉分化程度低的细胞分化程度高的细胞受精卵_______生殖细胞_______体细胞植物细胞的体细胞________动物细胞的体细胞

基因选择性表达的结果。具有某种生物_____________的任何一个细胞，都具有___________________的潜能。全部遗传信息发育成完整生物体第5页/共50页第五页，共51页。胡萝卜的植物组织培养：第6页/共50页第六页，共51页。探究三、植物组织培养的条件是什么？⑴植物细胞要处于离体状态⑵给予一定的营养物质和矿质元素⑶无菌条件⑷适宜的环境条件，如适宜的温度和PH，适时光照第7页/共50页第七页，共51页。

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？

2.植物组织培养的具体操作过程。

3.植物组织培养的条件是什么？

4.如果用同一株植物的叶片和花药分别进行组织培养，得到的植株会是一样的吗？为什么？

讨论：第8页/共50页第八页，共51页。探究一、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？杂菌和培养物争夺营养、以及杂菌生长过程中产生大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。第9页/共50页第九页，共51页。的培养基被污染后的培养基没有污染试管苗第10页/共50页第十页，共51页。

探究二、植物组织培养的基本过程外植体愈伤组织根、芽植物体

的植物器官、组织或细胞脱分化再分化

离体植物激素第11页/共50页第十一页，共51页。

用非洲紫罗兰的叶片和花药分别进行组织培养，两个过程有区别吗？

探究四第12页/共50页第十二页，共51页。幼穗花粉细胞培养愈伤组织分化出小植株接种花药脱分化单倍体育种过程单倍体植株正常植株再分化移栽染色体加倍第13页/共50页第十三页，共51页。从技术上看：花药离体培养属于植物组织培养从生殖方式看：植物组织培养—无性生殖花药离体培养—有性生殖

第14页/共50页第十四页，共51页。植物愈伤组织的特点是什么？没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞第15页/共50页第十五页，共51页。愈伤组织：高度液泡化无定形状态排列疏松、无规则薄壁细胞无叶绿体,不进行光合作用第16页/共50页第十六页，共51页。脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织（未分化细胞）的过程，又称去分化。第17页/共50页第十七页，共51页。再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化成根或芽（胚状体或丛芽）等器官的过程。第18页/共50页第十八页，共51页。2.植物激素在植物组织培养中的作用生长素和细胞分裂素：激素杠杆生长素与细胞分裂素比例适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，诱导脱分化和根的形成细胞分裂素效应高于生长素时，诱导再分化和芽的形成第19页/共50页第十九页，共51页。概括植物组织培养概念

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、胚状体或丛芽，最终形成完整的植株。第20页/共50页第二十页，共51页。5.植物组织培养应用（1）试管苗的快速繁殖（2）无病毒植物的培育（3）人工种子（4）转基因植物的培育第21页/共50页第二十一页，共51页。菊花体细胞胚胎发生及植株再生第22页/共50页第二十二页，共51页。微型月季茎段离体培养第23页/共50页第二十三页，共51页。6、神奇的人工种子思考人工胚乳①简要归纳“离体细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程。②“人工种子”可大体由几部组成？③在生产人工种子时，人工胚乳和胚状体分别有哪些来源？第24页/共50页第二十四页，共51页。外植体愈伤组织体细胞胚体细胞胚成熟脱分化诱导再分化诱导过程体细胞胚机械化包括人工种皮储藏或种植第25页/共50页第二十五页，共51页。（1）组成（2）技术（3）“人工种子”的优点①不受气候,季节和地域限制；②培植周期短；繁殖速度快③属于无性繁殖，后代无性状分离；④可以很方便地贮藏和运输。胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工胚乳+人工种皮植物组织培养技术第26页/共50页第二十六页，共51页。1、定义：

生物体的细胞具有使后代细胞发育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。

3、差异：

（1）受精卵的全能性最高

（3）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞低

受精卵生殖细胞体细胞＞＞4、大小：植物细胞＞动物细胞

（2）生殖细胞的全能性较高

细胞全能性第27页/共50页第二十七页，共51页。植物细胞工程通常采用的技术手段

植物组织培养植物体细胞杂交所采用技术的理论基础植物细胞的全能性第28页/共50页第二十八页，共51页。三、植物细胞工程与育种第29页/共50页第二十九页，共51页。积极思维利用植物体细胞杂交技术培育新品种（学生阅读课本P49）第30页/共50页第三十页，共51页。①如何温和地除去细胞壁？

②什么是原生质体？③如何诱导原生质体的融合？融合利用了细胞的哪一生理特性？④原生质体融合后，是否是一个完整的植物细胞？为什么？思考不是，没有细胞壁酶解法去除细胞壁的植物细胞物理法或化学法、细胞膜的流动性第31页/共50页第三十一页，共51页。小结1、除去细胞壁酶解法2、原生质体①含义：除去

的植物细胞叫做原生质体；②细胞工程原生质体的主要来源：

；③获得原生质体的过程：先用

去除，再利用

或用相对密度漂浮法对原生质体进行分离纯化并鉴定其活性；。④特点：具有

；⑤用途：实现诱导融合、

的良好的材料。3、诱导融合物理法化学法聚乙二醇（PEG）细胞壁叶片、叶尖等部位纤维素酶等低速离心具有细胞全能性基因转移电场诱导第32页/共50页第三十二页，共51页。4、细胞壁的形成的标志5、植物组织培养植物体细胞杂交成功第33页/共50页第三十三页，共51页。思考①植物体细胞杂交过程中运用了植物细胞工程中的哪些技术？②你认为植物体细胞杂交技术利用了哪些生物学基本原理？

③你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义？细胞膜具有一定的流动性；细胞具有全能性打破生殖隔离，实现远源杂交。植物细胞融合、植物组织培养第34页/共50页第三十四页，共51页。

虽然科学家历尽艰辛，实现了马铃薯和番茄两个物种之间的杂交，可惜这株超级杂种植物既不结番茄，也不长马铃薯。这是为什么呢？

生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然同时具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，因此杂交植株不能出现想象的结果。第35页/共50页第三十五页，共51页。怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？讨论∶二、植物细胞的培养第36页/共50页第三十六页，共51页。1、植物细胞的培养过程次级代谢产物第37页/共50页第三十七页，共51页。讨论阅读课本P47植物细胞培养与植物组织培养的有何区别与联系？联系区别植物组织培养技术植物细胞培养获得细胞次级代谢产物获得愈伤组织和更多的植物体，细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的第38页/共50页第三十八页，共51页。2、应用实例药用原料第39页/共50页第三十九页，共51页。食品添加剂第40页/共50页第四十页，共51页。保健食品第41页/共50页第四十一页，共51页。课堂演练D1、用植物组织培养技术，可以培养或生产()A．食品添加剂B．无病毒植物

C.人工种子D．前三项都是第42页/共50页第四十二页，共51页。2.植物细胞表现出全能性的必要条件是

A.给予适宜的营养和外界条件B.导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内第43页/共50页第四十三页，共51页。3、下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（）

A．花药离体培养得到单倍体植株

B．秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株

C．人工种子的培育

D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程B第44页/共50页第四十四页，共51页。4、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（）

A．选择优良品种进行杂交

B．进行远缘植物体细胞杂交

C．利有芽尖进行组织培养

D．人工诱导基因突变C第45页/共50页第四十五页，共51页。5、植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是（

）

A.细胞膜发生融合

B.细胞质发生融合

C.细胞核发生融合

D.形成新的细胞壁

6、与有性杂交相比，植物体细胞杂交的优点是（

）

A.实现两个亲本优良性状的完全组合

B.打破生殖隔离，实现远源杂交

C.实现遗传性状的定向改变

D.降低科研成本，提高经济效益DB第46页/共50页第四十六页，共51页。反馈练习1.下列属于组织培养的是（）A.花粉培养成单倍体植株B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区D.未受精的卵发育成植株A第47页/共50页第四十七页，共51页。2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（）A.消毒灭菌B.适宜的温度C.充足的光照D.适宜的养料和激素C第48页/共50页第四十八页，共51页。3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（）A.具有完整细胞核的细胞B.离体状态C.导入外源基因D.一定的营养物质和