植物細(xì)胞工程-一輪復(fù)習(xí)

細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品按操作對象分類植物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程什么叫細(xì)胞工程？原理方法操作水平研究目的第1頁/共21頁第一頁，共22頁。2.1植物細(xì)胞工程§2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)技術(shù)手段第2頁/共21頁第二頁，共22頁。組織培養(yǎng)的實(shí)例：胡蘿卜的組織培養(yǎng)閱讀P34的實(shí)驗(yàn)，回答問題：1、植物組織培養(yǎng)的條件有哪些？2、在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分能否培養(yǎng)成小植株？4、脫分化和再分化對光照有什么要求？為什么？5、決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？6、請同學(xué)們概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖。第3頁/共21頁第三頁，共22頁。愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化一、植物組織培養(yǎng)（分化）外植體（離體的,已分化組織或細(xì)胞）幼芽或幼根？條件？（未分化）特點(diǎn)？①適宜溫度、pH和無菌環(huán)境、無光。②無機(jī)物、有機(jī)物和植物激素（生長素，細(xì)胞分裂素等），瓊脂無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞高度液泡化排列疏松、無規(guī)則無葉綠體,不進(jìn)行光合作用分化程度低脫分化較易理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性第4頁/共21頁第四頁，共22頁。1、植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？2、在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？細(xì)胞離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件。避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng)，且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長。想一想形成層更容易誘導(dǎo)成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。第5頁/共21頁第五頁，共22頁。4、脫分化和再分化對光照有什么要求？為什么？5、決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？6、請同學(xué)們根據(jù)上述過程概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖，并與同學(xué)交流。脫分化避光，因?yàn)楸芄飧仔纬捎鷤M織。再分化需要光照來合成葉綠素。植物激素。當(dāng)生長素含量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，有利于根的形成。當(dāng)生長素含量低于細(xì)胞分裂素時(shí)，有利于芽的形成。離體的器官、組織或細(xì)胞脫分化再分化愈傷組織根和芽完整植株發(fā)育激素、避光激素、光照第6頁/共21頁第六頁，共22頁。植物體離體的植物器官組織或細(xì)胞愈傷組織脫分化再分化幼根和幼芽胚狀體、叢芽(外植體)原理：條件：過程：植物細(xì)胞具有全能性植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。概念：解除接觸性抑制有機(jī)營養(yǎng)成分、無機(jī)營養(yǎng)成分生長素和細(xì)胞分裂素固體培養(yǎng)基離體：營養(yǎng)物質(zhì)：植物激素：其他適宜條件：瓊脂：無菌、適宜的溫度和pH第7頁/共21頁第七頁，共22頁。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？怎樣才能實(shí)現(xiàn)?植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

第8頁/共21頁第八頁，共22頁。(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細(xì)胞雜交過程示意圖二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)第9頁/共21頁第九頁，共22頁。請同學(xué)們閱讀P36，思考以下幾個(gè)問題：酶解法（纖維素酶和果膠酶）原生質(zhì)體物理方法：離心、振動、電激化學(xué)方法：聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)細(xì)胞膜的流動性再生細(xì)胞壁馬-番、馬—馬、番--番要經(jīng)過篩選才能得到雜種植株植物組織培養(yǎng)1．怎樣去除細(xì)胞壁？去壁以后的結(jié)構(gòu)叫什么？2.用什么方法才能讓兩個(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)？3．融合完成的標(biāo)志是什么？4．融合后會有哪幾種結(jié)果？下一步該做何處理？5．如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？第10頁/共21頁第十頁，共22頁。雜種植株再分化1.過程植物細(xì)胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A再生出細(xì)胞壁雜種細(xì)胞AB脫分化愈傷組織去壁去壁融合的原生質(zhì)體AB誘導(dǎo)融合方法？誘導(dǎo)融合的方法？融合完成的標(biāo)志植物細(xì)胞B細(xì)胞融合的基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動性第11頁/共21頁第十一頁，共22頁。用兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。2.概念3.成果和未解決的問題打破了生殖隔離的界限，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。成果：培育出“番茄馬鈴薯”雜種植株未解決問題：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4.意義第12頁/共21頁第十二頁，共22頁。白菜甘藍(lán)白菜甘藍(lán)同學(xué)們設(shè)計(jì)一下白菜甘藍(lán)培育過程？第13頁/共21頁第十三頁，共22頁。秋水仙素處理幼苗×BBAA白菜甘藍(lán)AB白菜－甘藍(lán)AABB第14頁/共21頁第十四頁，共22頁。比較植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)所屬范疇原理步驟意義聯(lián)系無性繁殖細(xì)胞全能性①脫分化②再分化①保持優(yōu)良性狀②繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)③提高經(jīng)濟(jì)效益植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)打破生殖隔離的界限，克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙①去除細(xì)胞壁②融合形成雜種細(xì)胞③組織培養(yǎng)細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞全能性染色體變異、基因重組第15頁/共21頁第十五頁，共22頁。三、植物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用1、植物繁殖新途徑（1）微型繁殖技術(shù)：特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)（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(diǎn)第16頁/共21頁第十六頁，共22頁。人工種子：用植物組培技術(shù)獲得胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，經(jīng)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(nóng)藥、除草劑等。1、解決了有些種子繁殖力差、結(jié)籽困難或發(fā)芽率低等問題。2、可以工業(yè)化生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)的自動化程度。優(yōu)點(diǎn)：4、用人工種子播種可節(jié)約糧食。第17頁/共21頁第十七頁，共22頁。2、作物新品種的培育：課本40頁3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)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(xì)胞中染色體數(shù)目？想一想：4.要想獲得遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)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(shù)手段？3.植物組織培養(yǎng)得到的植物，遺傳物質(zhì)來自幾個(gè)親本？第18頁/共21頁第十八頁，共22頁。生長素/細(xì)胞分裂素基本相等時(shí)：維持愈傷組織的生長生長素/細(xì)胞分裂素維持在高水平時(shí)：誘導(dǎo)芽的形成生長素/細(xì)胞分裂素的比例低時(shí)：誘導(dǎo)根的形成使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素或使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂但不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞分裂也分化同時(shí)使用分化頻率加快資料1根據(jù)以上資料，你得出什么結(jié)論？資料2植物激素對脫分化和再分化起到?jīng)Q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(shí)驗(yàn)結(jié)果。第19頁/共21頁第十九頁，共22頁。愈傷組織：高度液泡化，無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。是未分化的細(xì)胞，分裂能力強(qiáng)。脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。實(shí)質(zhì)：恢復(fù)細(xì)胞的全能性過程。結(jié)果：形成愈傷組織。再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化成根或芽等器官的過程。第20頁/共21頁第二十頁，共22頁。謝謝您的觀看！第21頁/共21頁第二十一頁，共22頁。內(nèi)容總結(jié)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。4、脫分化和再分化對光照有什么要求