植物细胞工程

细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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的一门综合科学技术。什么叫细胞工程？包括哪两大类型？第一页，共43页。第一节植物细胞工程一、植物细胞工程的基本技术第二页，共43页。脱分化再分化正常菊花花瓣（高度分化的组织）愈伤组织根、芽（试管苗）移栽让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程排列疏松、无规则、高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程植物组织培养第三页，共43页。探究：1、为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？植物细胞具有全能性。2、什么是细胞的全能性？第四页，共43页。（一）植物细胞的全能性1、细胞全能性的概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。植物组织培养技术的理论依据2、原因：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。3、现实 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现：在生物体的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。细胞分化的原因：基因选择性表达4、细胞全能性的差异：第五页，共43页。（二）植物组织培养技术胡萝卜的组织培养请认真阅读资料28页的“实验原理”部分，思考下列问题：1、根据实验原理的内容可知，植物组织培养技术的整个过程证明了什么观点？2、细胞表现出全能性，需要哪些必要条件？3、你觉得选择胡萝卜的哪个部位作为实验材料较好？证明了分化的植物细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。第六页，共43页。离体状态离体的植物器官、组织、细胞叫做外植体营养物质:无机营养成分：水、无机盐有机营养成分：氮源（维生素和氨基酸）、碳源（蔗糖）2、细胞表现出全能性，需要哪些必要条件？激素：细胞分裂素：其他适宜条件：无菌、适宜温度、湿度、pH、氧气、适时光照等主要是生长素：用于诱导细胞分裂和根的分化主要作用是促进细胞分裂或分化出不定芽根据诱导的需求，对生长素和细胞分裂素要按一定比例使用。第七页，共43页。3、你觉得选择胡萝卜的哪个部位作为实验材料较好？皮层形成层木质层韧皮部取样部位含有形成层的部分什么原因？优良的品种第八页，共43页。操作 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 ：1、将胡萝卜根进行消毒。2、用无菌的解剖刀切取胡萝卜形成层部位的组织块，获得外植体。3、将外植体接种到灭菌后的培养基上，恒温避光条件下诱导形成愈伤组织.4、将愈伤组织转接到分化培养基上光照下培养，诱导分化生成胚状体或从芽，进而发育成试管苗。5、将试管苗移栽到大田，培养成正常植株。外植体脱分化愈伤组织胚状体试管苗正常植株再分化移栽第九页，共43页。思考与讨论：1、在组织培养实验中，要强调对所用器械、培养基灭菌和实验人员的无菌操作，为什么呢？2、本实验中，切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，原因是什么呢？请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株？第十页，共43页。植物组织培养技术植物组织培养就是在____________的条件下，将____的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的_____上，给予适宜的________，诱导其产生_______、从芽，最终形成_________。培养条件？结果？应用的原理？无菌和人工控制离体培养基培养条件愈伤组织完整的植株第十一页，共43页。三、植物体细胞杂交技术番茄—马铃薯(理想图)这幅番茄—马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？第十二页，共43页。植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B原生质体融合正在融合的原生质体再生出细胞壁杂种细胞愈伤组织去除细胞壁脱分化植物组织培养植物体细胞杂交1、过程杂种植株再分化融合完成的标志第十三页，共43页。将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。2、概念3、理论基础：植物细胞全能性、细胞膜具有一定的流动性第十四页，共43页。4、优势和未解决的问题：举例：X白菜－甘蓝优势（与有性杂交方法比较）：打破了不同种生物间的生殖隔离障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良。第十五页，共43页。所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性小结：第十六页，共43页。比较植物组织培养植物体细胞杂交技术原理步骤意义联系细胞全能性①脱分化②再分化保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益杂交技术应用了组织培养克服不同种生物远源杂交的障碍①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养膜流动性细胞全能性第十七页，共43页。1．下列属于组织培养的是()A．花粉培育成单倍体植株B．芽发育成枝条C．根尖分生区发育成成熟区D．未受精的卵细胞发育成个体A2.植物体细胞杂交的过程实质是（）A、细胞质融合的过程B、细胞核融合的过程C、细胞膜融合的过程D、细胞原生质体融合的过程D3.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器（）A、叶绿体、高尔基体B、线粒体、高尔基体C、叶绿体、线粒体D、线粒体、内质网B第十八页，共43页。4.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是（）A、种植→F1→选出不分离者→纯合子B、种植→秋水仙素处理→纯合子C、种植→生长素处理→纯合子D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D5.下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是(多选)()A．叶肉细胞脱分化后可形成具有分裂能力的薄壁细胞B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织C．融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性AD第十九页，共43页。6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：⑴步骤①是去掉，使植物细胞成为，最常用的方法是________。⑵步骤②一般常用的化学试剂是，目的是。⑶在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是　，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于________。细胞壁原生质体酶解法聚乙二醇诱导原生质体融合组织培养脱分化再分化第二十页，共43页。7.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答：①→脱分化→②→再分化→③→④⑴①表示，它能被培养成④的根本原因是。⑵②表示，它的细胞特点是_______________________________________________，它的颜色特点是。外植体植物细胞具有全能性愈伤组织细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态的薄壁细胞色浅③(3)若①是花药，则④是，这项技术可用在上。(4)若想制造人工种子，应选择（写编号）_____单倍体植株单倍体育种第二十一页，共43页。二、植物细胞工程的实际应用第二十二页，共43页。（一）植物繁殖的新途径1、微型繁殖技术（1）概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。（2）优点：保持优良品种的遗传特性高效快速地实现种苗的大量繁殖（3）实例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗。也叫快速繁殖技术二、植物细胞工程的实际应用第二十三页，共43页。第二十四页，共43页。讨论人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些优点？在短时间中获得大量的优质种苗、可以保持种苗的优良遗传特性的优势。第二十五页，共43页。第二十六页，共43页。第二十七页，共43页。2、作物脱毒（1）常选用的部位：分生区组织（如茎尖）（2）操作过程一定大小的茎尖愈伤组织胚状体试管苗（脱毒苗）脱分化再分化第二十八页，共43页。（3）作物脱毒的优点：种植的作物就不会或极少感染病毒。（4）实例：脱毒的马铃薯试管苗脱毒的草莓第二十九页，共43页。第三十页，共43页。菜豆种子结构玉米种子结构胚胚第三十一页，共43页。天然种子的局限：1、培育周期长2、优良杂种的后代会因发生性状分离而丧失其优良特性3、生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种第三十二页，共43页。3、神奇的人工种子（1）人工种子的概念：（2）人工种子的结构：与受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育过程第三十三页，共43页。思考：1、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 人工种子制备技术的主要 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图诱导植物愈伤组织体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟体细胞胚的机械化包裹贮藏或种植2、人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想他们具有哪些特点？完全保持优良品种的遗传特性生产上不受季节限制可以方便地贮藏和运输第三十四页，共43页。选育出一个可以稳定遗传的农作物优良品种，常规的方法是通过什么方式获得？依据什么原理？第三十五页，共43页。（二）作物新品种的培育1、单倍体育种（1）单倍体的定义：体细胞中含有本物种配子中染色体数目的个体。（2）单倍体的形成：由配子不经过受精作用而直接发育形成个体。第三十六页，共43页。（3）植物单倍体育种的一般过程花粉愈伤组织单倍体幼苗花药离体培养染色体加倍的纯合体再分化脱分化花粉细胞培养接种秋水仙素处理第三十七页，共43页。第三十八页，共43页。（4）单倍体育种的优点：后代都是纯合体，能稳定遗传明显缩短育种年限（5）实例：中花11号水稻第三十九页，共43页。2、突变体的利用（1）突变体的产生：（2）利用：（3）实例：培养细胞一直处于不断分生状态易受影响而产生突变。筛选出有用的突变体，进而培养新品种。利用突变体已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白，以及高产的突变体，如抗花叶病毒的甘蔗第四十页，共43页。（三）细胞产物的工厂化生产1、细胞产物：2、应用的技术：植物组织培养技术3、实例：工厂化生产人参皂甙栽培6-7年的人参20—30天较多皂甙较少第四十一页，共43页。红豆杉，又名紫杉。1971年，美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，发现紫杉醇具有独特的抗肿瘤作用。高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。怎样拯救红豆杉，并且生产大量紫杉醇呢？第四十二页，共43页。第四十三页，共43页。