植物细胞工程课件

专题二细胞工程曲阜一中王祥粉细胞工程1概念:应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体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2分类:植物细胞工程和动物细胞工程3基本技术：植物组织培养技术植物体细胞杂交技术1.植物组织培养的原理是什么？阅读教材P33-34页回答下列问题3.什么是细胞的全能性?5.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4.全能性大小比较受精卵生殖细胞体细胞第二组〉〉〉第一组植物细胞动物细胞基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。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一、植物组织培养技术受精卵有丝分裂细胞分化系统人体骨细胞上皮细胞肌肉细胞神经细胞上皮组织肌肉组织神经组织结缔组织器官植物器官切片图天竺葵筛管导管根冠分生区伸长区成熟区(根毛区)根尖保卫细胞气孔这些形态结构和功能不同的细胞都有可能发育成完整个体吗？阅读培养过程回答下列问题：组织培养的实例：胡萝卜的组织培养1.概括植物组织培养技术的流程简图制备外植体接种脱分化培养再分化培养试管苗正常植株转接移栽形成层容易诱导产生愈伤组织，其它部分也可以但诱导愈伤组织蕉困难。2.在本实验中，切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，原因是什么？胡萝卜的其他部分是否也能培育成小植株？1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的胡萝卜新植株。植物组织培养技术6.植物组织培养的基本过程植物体离体的植物器官组织或细胞愈伤组织脱分化再分化幼根和幼芽胚状体(外植体)（1）什么是细胞脱分化？（2）愈伤组织有什么特点？(3)高度分化的植物细胞表现全能性条件：细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件请同学们讨论如何实现？1概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。二、植物体细胞杂交2过程马铃薯细胞番茄细胞杂种细胞1.阻碍植物细胞亲和的结构是什么？怎么去除？融合长壁原生质体纤维素酶和果胶酶2.去壁以后的结构叫什么？3.用什么方法才能让细胞紧密接触并发生融合？4.融合的过程是怎样的？其原理是什么？5.融合完成的标志是什么？6.杂种细胞遗传物质有什么特点？7.融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞？物理方法：离心、振动、电击.化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导细胞膜融合细胞质融合细胞核融合细胞膜的流动性单核、长出新的细胞壁具有两个物种的遗传物质马—马、番--番所以还要经过筛选才能得到杂种植株杂种细胞愈伤组织杂种植株植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B正在融合的原生质体去细胞壁!再生细胞壁植物组织培养植物细胞融合2.过程3、成果和尚未解决的问题：成果：培育出“番茄马铃薯”杂种植株未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状4、意义可以克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变生物性状白菜甘蓝白菜甘蓝同学们设计一下白菜甘蓝培育过程？讨论白菜甘蓝细胞内的染色体数目？秋水仙素处理幼苗×BBAA白菜甘蓝AB白菜－甘蓝AABB三、植物细胞工程技术的应用1、植物繁殖新途径(1)微型繁殖技术：特点和优点试管苗大规模培养三、植物细胞工程技术的应用1、植物繁殖新途径(1)微型繁殖技术：特点和优点（2）作物脱毒：选择部位及原因（3）制造人工种子：概念和优点人工种子：用植物组培技术获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料，经过人工薄膜包装得到的种子。3、可在胚乳中添加各种附加成分。如：固氮菌、防病虫农药、除草剂等。1、解决了有些种子繁殖力差、结籽困难或发芽率低等问题。2、可以工业化生产，提高农业的自动化程度。优点：4、用人工种子播种可节约粮食。三、植物细胞工程技术的应用1、植物繁殖新途径(1)微型繁殖技术：特点和优点（2）作物脱毒：选择部位及原因（3）制造人工种子：概念和优点2、作物新品种的培育：课本40页3、细胞产物的工厂化生产紫草愈伤组织紫草素细胞分裂素/生长素基本相等时：维持愈伤组织的生长细胞分裂素/生长素维持在高水平时：诱导芽的形成细胞分裂素/生长素的比例低时：诱导根的形成使用顺序实验结果先使用生长素或使用细胞分裂素有利于细胞分裂但不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞分裂也分化同时使用分化频率加快资料1根据以上资料，你得出什么结论？资料2植物激素对脱分化和再分化起到决定性的作用，培养基中植物激素的种类、浓度、比例和使用顺序都会影响实验结果。1.植物组织培养属于哪种生殖方式？2.植物组织培养得到的植物体细胞中染色体数目？4.要想获得遗传物质来自两个亲本的番茄—马铃薯（番茄、马铃薯之间存在生殖隔离，有性杂交不能成功），需要用什么技术手段？3.植物组织培养得到的植物，遗传物质来自个亲本？（3）名贵花卉进行离体培养时不应采用该株的（）A、茎尖B、子房壁C、花粉粒D、叶片练习1、阅读下列材料，分析后简要回答问题：材料1：植物的器官组织或细胞培养基中培养取下并放入B（A）胚状体植物体材料2：植物细胞a植物细胞b杂种细胞融合并再生出细胞壁细胞分裂再分化（C）（D）（2）（A）过程是否需要光照？再分化是否需要光照？植物体脱分化愈伤组织CD（1）写出以下过程或结构的名称：AB原生质体a原生质体b否需要C（08海南18分）：某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的过程，②表示的是过程，X代表的是，③表示的是过程，④表示的是诱导过程。（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比，最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具有。（3）对植株进行，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为种。花药培养在育种上的特殊意是，从而开辟育种新途径。练习2脱分化再分化胚状体分化激素单倍体细胞的全能性生根染色体加倍无性繁殖乙一多缩短育种周期如下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请根据图回答下列问题：⑴要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和两类植物激素。⑵此过程依据的原理是。A和B阶段主要进行的分裂方式是，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞等。⑶此过程要无菌操作，主要是指对进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是。⑷试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因的结果。答案⑴无机物生长素⑵细胞的全能性有丝分裂分化⑶培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件⑷选择性表达练习3：