植物细胞工程精课件.ppt

1、2020/11/312020/11/322020/11/33细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法细胞生物学和分细胞生物学和分子生物学子生物学细胞水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获细胞内的遗传物质或获得细胞产品得细胞产品概念概念分类分类植物细胞工程植物细胞工程xxkxxk研究的目的研究的目的研究的水平研究的水平动物细胞工程动物细胞工程xxkxxk2020/11/34 植物组织培养植物组织培养2020/11/351.植物组织培养的理论基础是什么？植物组织培养的理论基础是什么？2.什么是细胞的全能性什么是细胞的全能性?4.为什么体内细胞没有表现出

2、全能性，而是分化成为不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？同的组织、器官？细胞的全能性细胞的全能性3.3.全能性大小比较全能性大小比较分化程度低的细胞分化程度低的细胞 分化程度高的细胞分化程度高的细胞受精卵受精卵_生殖细胞生殖细胞_体细胞体细胞植物细胞的体细胞植物细胞的体细胞_动物细胞的体细胞动物细胞的体细胞 基因基因选择性表达选择性表达的结果。的结果。具有某种生物具有某种生物_的任何一个细胞，都具有的任何一个细胞，都具有_的潜能。的潜能。全部遗传信息全部遗传信息发育成完整生物体发育成完整生物体2020/11/36胡萝卜的植物组织培养：胡萝卜的植物组织培养：2020/

3、11/37探究三、植物组织培养的条件是什么？探究三、植物组织培养的条件是什么？植物细胞要处于植物细胞要处于离体离体状态状态 给予一定的给予一定的营养物质营养物质和矿质元素和矿质元素 无菌无菌条件条件 适宜的环境条件适宜的环境条件，如适宜的温度和，如适宜的温度和PHPH，适时光照适时光照2020/11/38 1.1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？械的灭菌和实验人员的无菌操作？2.2.植物组织培养的具体操作过程。植物组织培养的具体操作过程。3 3.植物组织培养的条件是什么？植物组织培养的条件是什么？4.4.如果用同一株植物的叶

4、片和花药分别进行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？组织培养，得到的植株会是一样的吗？为什么？讨论：讨论：2020/11/39探究一探究一、在组织培养实验中，为什么要强调所、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？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，导致程中产生大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。培养物迅速死亡。2020/11/310的培养基的培养基被污染后被污染后的培养基的培养基没有污染没有污染试管苗试管苗2020/

5、11/311 探究二、植物组织培养的基本过程探究二、植物组织培养的基本过程外植体外植体愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体 的植物器官、组的植物器官、组织或细胞织或细胞脱分化脱分化再分化再分化 离体离体植物激素植物激素2020/11/312用非洲紫罗兰的叶片用非洲紫罗兰的叶片和花药分别进行组织和花药分别进行组织培养，两个过程有区培养，两个过程有区别吗？别吗？探究四探究四2020/11/313幼穗幼穗花粉细胞培养花粉细胞培养愈伤组织愈伤组织分化出小植株分化出小植株接种花药接种花药脱分化脱分化单倍体育种过程单倍体育种过程单倍体植株单倍体植株正常植株正常植株再分化再分化移栽移栽染色体染色体加倍加

6、倍2020/11/314 从技术上看：花药离体培养属于植物组织培从技术上看：花药离体培养属于植物组织培养养 从生殖方式看：植物组织培养从生殖方式看：植物组织培养无性生殖无性生殖 花药离体培养花药离体培养有性生殖有性生殖 2020/11/3152020/11/316 愈伤组织愈伤组织：高度液泡化高度液泡化无定形状态无定形状态排列疏松、无规则排列疏松、无规则薄壁细胞薄壁细胞无叶绿体无叶绿体,不进行光合作用不进行光合作用2020/11/317脱分化脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产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，又称生愈伤组织（未分化细胞）的过程，又称去分去

7、分化化。2020/11/318再分化：再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程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）等中重新分化成根或芽（胚状体或丛芽）等器官的过程。器官的过程。2020/11/3192.植物激素植物激素在植物组织培养中的作用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，诱导脱分化素含量高于细胞分裂素时，诱导脱分化和根的形成和根的形成细胞分裂素效应高于生长素时，诱细胞分裂素效应高于生长素时，诱导再分化和芽的形成导再分化和芽的形成20

8、20/11/320概括概括植物组织培养植物组织培养概念概念 在在无菌无菌和人工控制条件下和人工控制条件下,将将离体离体的植的植物器官、组织、细胞，培养在物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生生愈伤组织、胚状体或丛芽愈伤组织、胚状体或丛芽，最终形成完整，最终形成完整的植株。的植株。2020/11/3212020/11/322菊花体细胞胚胎发生及植株再生菊花体细胞胚胎发生及植株再生2020/11/323微型月季茎段离体培养微型月季茎段离体培养2020/11/3242020/11/325外植体外植体愈伤组织愈伤组织

9、体细胞胚体细胞胚体细胞胚成熟体细胞胚成熟脱分化脱分化诱导诱导再分化再分化诱导诱导过程过程体细胞胚机械化体细胞胚机械化包括人工种皮包括人工种皮储藏或种植储藏或种植2020/11/3262020/11/3271 1、定义：、定义：生物体的细胞具有使后代细胞发育成完整个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。体的潜能的特性。2 2、原理：、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的的全套遗传物质全套遗传物质，都有发育成为完整个体所，都有发育成为完整个体所必需的必需的全部基因全部基因，从理论上讲，生物体的每，从理论上讲，生物体的每一个一个活细胞活

10、细胞都应该具有全能性。都应该具有全能性。3 3、差异：、差异：（1 1）受精卵的全能性）受精卵的全能性最高最高 （3 3）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞能性比生殖细胞低低 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞4 4、大小：、大小：植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞（2 2）生殖细胞的全能性生殖细胞的全能性较高较高 细胞全能性2020/11/3282020/11/3292020/11/3302020/11/331如何温和地除去细胞壁？如何温和地除去细胞壁？什么是原生质体？什么是原生质体？如何诱导原生质体的融合？融如何诱导原生质体的融合？融合利用

11、了细胞的哪一生理特性？合利用了细胞的哪一生理特性？原生质体融合后，是否是一个原生质体融合后，是否是一个完整的植物细胞？为什么？完整的植物细胞？为什么？2020/11/332酶解法酶解法 2020/11/3332020/11/334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？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？你认为植物体细胞杂交技术利用了哪些生物学基本原理？你认为植物体细胞杂交技术利用了哪些生物学基本原理？你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义？你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义？2020/11/335 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

12、这株超级杂种植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？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

13、。样有序表达，因此杂交植株不能出现想象的结果。2020/11/3362020/11/3372020/11/338讨论讨论2020/11/3392020/11/3402020/11/3412020/11/3422020/11/3432.植物细胞表现出全能性的必要条件植物细胞表现出全能性的必要条件是是 A.给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后，给予适宜的营养和脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内核的卵细胞内2020/11/3442020/11/34

14、52020/11/3462020/11/347反馈练习反馈练习1.1.下列属于组织培养的是（下列属于组织培养的是（）A.A.花粉培养成单倍体植株花粉培养成单倍体植株B.B.芽发育成枝条芽发育成枝条C.C.根尖分生区发育成成熟区根尖分生区发育成成熟区D.D.未受精的卵发育成植株未受精的卵发育成植株A2020/11/3482.2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（条件是不需要的（）A.A.消毒灭菌消毒灭菌B.B.适宜的温度适宜的温度C.C.充足的光照充足的光照D.D.适宜的养料和激素适宜的养料和激素C2020/11/3493.3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（株，不需要（）A.A.具有完整细胞核的细胞具有完整细胞核的细胞B.B.离体状态离体状态C.C.导入外源基因导入外源基因D.D.一定的营养物质和激素一定的营养物质和激素C2020/11/350