植物細(xì)胞工程

第三章細(xì)胞工程編輯ppt

細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。什么叫細(xì)胞工程？包括哪兩大類型？編輯ppt第一節(jié)植物細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程的根本技術(shù)編輯ppt脫分化再分化正常菊花花瓣（高度分化的組織）愈傷組織根、芽（試管苗）移栽讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)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(guò)程排列疏松、無(wú)規(guī)那么、高度液泡化的無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過(guò)程植物組織培養(yǎng)編輯ppt探究：1、為什么植物的一個(gè)花瓣就可以培育出完整的植株呢？植物細(xì)胞具有全能性。2、什么是細(xì)胞的全能性？編輯ppt〔一〕植物細(xì)胞的全能性1、細(xì)胞全能性的概念：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，也就是說(shuō)，每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)。植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論依據(jù)2、原因：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全套基因。3、現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)：在生物體的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種組織和器官。細(xì)胞分化的原因：基因選擇性表達(dá)4、細(xì)胞全能性的差異：編輯ppt〔二〕植物組織培養(yǎng)技術(shù)胡蘿卜的組織培養(yǎng)請(qǐng)認(rèn)真閱讀資料28頁(yè)的“實(shí)驗(yàn)原理〞局部，思考以下問(wèn)題：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理的內(nèi)容可知，植物組織培養(yǎng)技術(shù)的整個(gè)過(guò)程證明了什么觀點(diǎn)？2、細(xì)胞表現(xiàn)出全能性，需要哪些必要條件？3、你覺(jué)得選擇胡蘿卜的哪個(gè)部位作為實(shí)驗(yàn)材料較好？證明了分化的植物細(xì)胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。編輯ppt離體狀態(tài)離體的植物器官、組織、細(xì)胞叫做外植體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：水、無(wú)機(jī)鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：氮源〔維生素和氨基酸〕、碳源〔蔗糖〕2、細(xì)胞表現(xiàn)出全能性，需要哪些必要條件？激素：細(xì)胞分裂素：其他適宜條件：無(wú)菌、適宜溫度、濕度、pH、氧氣、適時(shí)光照等主要是生長(zhǎng)素：用于誘導(dǎo)細(xì)胞分裂和根的分化主要作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂或分化出不定芽根據(jù)誘導(dǎo)的需求，對(duì)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素要按一定比例使用。編輯ppt3、你覺(jué)得選擇胡蘿卜的哪個(gè)部位作為實(shí)驗(yàn)材料較好？皮層形成層木質(zhì)層韌皮部取樣部位含有形成層的局部什么原因？?jī)?yōu)良的品種編輯ppt操作步驟：1、將胡蘿卜根進(jìn)行消毒。2、用無(wú)菌的解剖刀切取胡蘿卜形成層部位的組織塊，獲得外植體。3、將外植體接種到滅菌后的培養(yǎng)基上，恒溫避光條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織.4、將愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上光照下培養(yǎng)，誘導(dǎo)分化生成胚狀體或從芽，進(jìn)而發(fā)育成試管苗。5、將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成正常植株。外植體脫分化愈傷組織胚狀體試管苗正常植株再分化移栽編輯ppt思考與討論：1、在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，要強(qiáng)調(diào)對(duì)所用器械、培養(yǎng)基滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無(wú)菌操作，為什么呢？2、本實(shí)驗(yàn)中，切取胡蘿卜塊時(shí)強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層局部，原因是什么呢？請(qǐng)思考一下，胡蘿卜的其他局部〔如莖、葉、花〕，是否也能培養(yǎng)成小植株？編輯ppt植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)就是在____________的條件下，將____的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的_____上，給予適宜的________，誘導(dǎo)其產(chǎn)生_______、從芽，最終形成_________。培養(yǎng)條件？結(jié)果？應(yīng)用的原理？無(wú)菌和人工控制離體培養(yǎng)基培養(yǎng)條件愈傷組織完整的植株編輯ppt三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)番茄—馬鈴薯(理想圖)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？編輯ppt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)胞愈傷組織去除細(xì)胞壁

脫分化植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交1、過(guò)程雜種植株再分化融合完成的標(biāo)志編輯ppt

將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。2、概念3、理論根底：植物細(xì)胞全能性、細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性編輯ppt4、優(yōu)勢(shì)和未解決的問(wèn)題：舉例：白菜－甘藍(lán)優(yōu)勢(shì)〔與有性雜交方法比較〕：打破了不同種生物間的生殖隔離障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍。未解決的問(wèn)題：未能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良。編輯ppt所采用技術(shù)的理論根底植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞的全能性小結(jié)：編輯ppt比較細(xì)胞全能性①脫分化②再分化保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠(yuǎn)源雜交的障礙①去除細(xì)胞壁②融合形成雜種細(xì)胞③組織培養(yǎng)膜流動(dòng)性細(xì)胞全能性編輯ppt1．以下屬于組織培養(yǎng)的是()A．花粉培育成單倍體植株B．芽發(fā)育成枝條C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D．未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體A2.植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程實(shí)質(zhì)是〔〕A、細(xì)胞質(zhì)融合的過(guò)程B、細(xì)胞核融合的過(guò)程C、細(xì)胞膜融合的過(guò)程D、細(xì)胞原生質(zhì)體融合的過(guò)程D3.在植物細(xì)胞工程中，當(dāng)原生質(zhì)體融合成一個(gè)細(xì)胞后，需要誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞壁，參與這一過(guò)程的細(xì)胞器〔〕A、葉綠體、高爾基體B、線粒體、高爾基體C、葉綠體、線粒體D、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B編輯ppt4.用雜合種子盡快獲得純合子植株的方法是〔〕A、種植→F1→選出不別離者→純合子B、種植→秋水仙素處理→純合子C、種植→生長(zhǎng)素處理→純合子D、種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子D5.下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是(多項(xiàng)選擇)()A．葉肉細(xì)胞脫分化后可形成具有分裂能力的薄壁細(xì)胞B．葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過(guò)程可形成愈傷組織C．融合植物葉肉細(xì)胞時(shí)，應(yīng)先去掉細(xì)胞膜D．葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí)，可以表現(xiàn)出全能性AD

編輯ppt6.以以下圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖，據(jù)圖答復(fù)：⑴步驟①是去掉

，使植物細(xì)胞成為

，最常用的方法是________。⑵步驟②一般常用的化學(xué)試劑是

，目的是

。⑶在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是

，其中步驟④相當(dāng)于

，步驟⑤相當(dāng)于________。細(xì)胞壁原生質(zhì)體

酶解法

聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合

組織培養(yǎng)

脫分化

再分化編輯ppt7.下面所列過(guò)程是植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)略過(guò)程。請(qǐng)據(jù)此答復(fù)：①→脫分化→②→再分化→③→④⑴①表示，它能被培養(yǎng)成④的根本原因是。⑵②表示，它的細(xì)胞特點(diǎn)是_______________________________________________，它的顏色特點(diǎn)是。外植體植物細(xì)胞具有全能性

愈傷組織

細(xì)胞排列疏松，高度液泡化無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞

色淺

③(3)假設(shè)①是花藥，那么④是，這項(xiàng)技術(shù)可用在上。(4)假設(shè)想制造人工種子，應(yīng)選擇〔寫編號(hào)〕_____單倍體植株

單倍體育種編輯ppt二、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用編輯ppt〔一〕植物繁殖的新途徑1、微型繁殖技術(shù)〔1〕概念：快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)?！?〕優(yōu)點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的遺傳特性高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖〔3〕實(shí)例：用一個(gè)蘭花莖尖就可以在一年內(nèi)生產(chǎn)出400萬(wàn)株蘭花苗。也叫快速繁殖技術(shù)二、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用編輯ppt編輯ppt討論人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來(lái)進(jìn)行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些優(yōu)點(diǎn)？在短時(shí)間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗、可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢(shì)。編輯ppt編輯ppt編輯ppt2、作物脫毒〔1〕常選用的部位：分生區(qū)組織〔如莖尖〕〔2〕操作過(guò)程一定大小的莖尖愈傷組織胚狀體試管苗〔脫毒苗〕脫分化再分化編輯ppt〔3〕作物脫毒的優(yōu)點(diǎn)：種植的作物就不會(huì)或極少感染病毒。〔4〕實(shí)例：脫毒的馬鈴薯試管苗脫毒的草莓編輯ppt編輯ppt菜豆種子結(jié)構(gòu)玉米種子結(jié)構(gòu)胚胚編輯ppt天然種子的局限：1、培育周期長(zhǎng)2、優(yōu)良雜種的后代會(huì)因發(fā)生性狀別離而喪失其優(yōu)良特性3、生產(chǎn)會(huì)受到季節(jié)、氣候和地域的限制，并且需要占用大量的土地實(shí)現(xiàn)制種編輯ppt3、神奇的人工種子〔1〕人工種子的概念：〔2〕人工種子的結(jié)構(gòu)：與受精卵發(fā)育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過(guò)程編輯ppt思考：1、設(shè)計(jì)人工種子制備技術(shù)的主要流程圖誘導(dǎo)植物愈傷組織體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)體細(xì)胞胚的成熟體細(xì)胞胚的機(jī)械化包裹貯藏或種植2、人工種子之所以神奇，是由于它具有天然種子不可比較的特點(diǎn)，想一想他們具有哪些特點(diǎn)？完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性生產(chǎn)上不受季節(jié)限制可以方便地貯藏和運(yùn)輸編輯ppt選育出一個(gè)可以穩(wěn)定遺傳的農(nóng)作物優(yōu)良品種，常規(guī)的方法是通過(guò)什么方式獲得？依據(jù)什么原理？編輯ppt〔二〕作物新品種的培育1、單倍體育種〔1〕單倍體的定義：體細(xì)胞中含有本物種配子中染色體數(shù)目的個(gè)體?！?〕單倍體的形成：由配子不經(jīng)過(guò)受精作用而直接發(fā)育形成個(gè)體。編輯ppt〔3〕植物單倍體育種的一般過(guò)程花粉愈傷組織單倍體幼苗花藥離體培養(yǎng)染色體加倍的純合體再分化脫分化花粉細(xì)胞培養(yǎng)接種秋水仙素處理編輯ppt編輯ppt〔4〕單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)：后代都是純合體，能穩(wěn)定遺傳明顯縮短育種年限〔5〕實(shí)例：中花11號(hào)水稻編輯ppt2、突變體的利用〔1〕突變體的產(chǎn)生：〔2〕利用：〔3〕實(shí)例：培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷分生狀態(tài)易受影響而產(chǎn)生突變。篩選出有用的突變體，進(jìn)而培養(yǎng)新品種。利用突變體已經(jīng)篩選到抗病、抗鹽、含高蛋白，以及高產(chǎn)的