植物細胞工程的基本技術(shù)PPT

關(guān)于植物細胞工程的基本技術(shù)PPT第1頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一個夢想?第2頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三細胞工程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(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品概念植物細胞工程動物細胞工程分類第3頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2.1.1植物細胞工程的基本技術(shù)2.1植物細胞工程第4頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢？—細胞的全能性第5頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1.什么是細胞的全能性？

2.細胞表現(xiàn)全能性的原因是什么？

在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(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胞分化。3.生物體所有細胞全能性都一致嗎？①受精卵＞生殖細胞＞體細胞②植物細胞＞動物細胞4.為什么體內(nèi)細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？基因的選擇性表達不同細胞中遺傳信息的執(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)脫分化實質(zhì)：恢復細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)書上實驗過程，思考35頁討論題和以下補充問題：1.離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？2.為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養(yǎng)？

3.決定植物細胞脫分化、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。是指已分化的細胞，經(jīng)過誘導后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程。

分化的細胞，經(jīng)過激素的誘導，脫分化為具有分生能力的薄壁細胞團。

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:在離體植物細胞、組織或器官培養(yǎng)過程中，由一個或一些體細胞，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:其實就是一些叢生（數(shù)目多個）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)基無機營養(yǎng)成分：水、礦質(zhì)元素有機營養(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)書上實驗過程，思考35頁討論題和以下補充問題：1.離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？

不能，因為細胞已經(jīng)分化，失去了分裂能力。2.為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養(yǎng)？

在有光時，不易形成愈傷組織。3.決定植物細胞脫分化、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，葉肉細胞中葉綠素合成需要光照，并利用光進行光合作用。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)書上實驗過程，思考35頁討論題和以下補充問題：1.離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？

不能，因為細胞已經(jīng)分化，失去了分裂能力。2.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。3.決定植物細胞脫分化、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，葉肉細胞中葉綠素合成需要光照，并利用光進行光合作用。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)的學習，你認為細胞表現(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、細胞的全能性1、概念：2、細胞全能性的原因：3、全能性最高的細胞：受精卵

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

5、細胞表現(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，這些科學家試圖用這兩種植物的體細胞進行雜交，來實現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。二、植物體細胞雜交技術(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．你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？3．為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關(guān)？4.如何誘導原生質(zhì)體融合？5．如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，下一步該做何處理？6．如何將雜種細胞培育成雜種植株？請思考：原生質(zhì)體：植物細胞去掉細胞壁后剩余的結(jié)構(gòu)稱為原生質(zhì)體。

第25頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三植物細胞A植物細胞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)體再生出細胞壁雜種細胞愈傷組織雜種植株去細胞壁纖維素酶果膠酶物理方法化學方法：離心振動電刺激聚乙二醇細胞分裂植物細胞融合酶解法人工誘導方法1、過程二、植物體細胞雜交技術(shù)植物組織培養(yǎng)第26頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三雜種細胞AAAA雜種細胞BBBBAB雜種細胞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，星期三白菜甘藍白菜－甘藍第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—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)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(zhì)一樣有序表達，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，說明植物的細胞器同樣可以在某些動物細胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛毎c植物細胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請設(shè)計出具體實驗方案。第32頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1.對細胞全能性的表述正確的是A.非離體植物細胞能夠表現(xiàn)出全能性B.動物細胞融合標志著動物細胞全能性的實現(xiàn)C.單克隆抗體的制備原理依據(jù)是細胞的全能性D.花粉培育成單倍體是細胞全能性的體現(xiàn)2.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.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件C.導入其他植物細胞的基因D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內(nèi)第33頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3.在生物體的所有細胞中，全能性最高的是A．卵細胞B植物花粉C．體細胞D.受精卵4.在生物體內(nèi)，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.細胞喪失了全能性B.基因的表達有選擇性C.不同的細胞內(nèi)基因不完全相同D.在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(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)過程的順序及誘導的植物激素分別是①細胞的全能性②離體植物器官，組織或細胞③根，芽④生長素和細胞分裂素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)愈傷組織的敘述錯誤的是A.愈傷組織是離體細胞經(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.愈傷組織細胞的線粒體和核糖體可能發(fā)生堿基互補配對7.能刺激愈傷組織形成的誘導劑是A.細胞分裂素和生長素B.赤霉素C.生長素和赤霉素D.細胞分裂素和乙烯第36頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三8.將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是A、具有完整細胞核的細胞B、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C、離體狀態(tài)D、導入指定基因9.（多選）植物體細胞的組織培養(yǎng)常被用于保留雜種優(yōu)勢。因為植物組織培養(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.植物體細胞雜交的目的是A.用酶解法去掉細胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導法使兩個不同植物的原生質(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)細胞的細胞壁除心去，通常是采用纖維素酶的酶解破壁法處理。如將