一植物细胞工程理科课件

一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科分株繁殖3年/次种子繁殖胚发育不全，萌发率极低一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科分株繁1分株繁殖3年/次种子繁殖胚发育不全，萌发率极低分株繁殖3年/次种子繁殖胚发育不全，萌发率极低2

一植物细胞工程

一植物细胞工程3

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，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？按操作对象分植物细胞工程动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，4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概念：应用的原理和方法细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平按5前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。克隆多莉羊技术是

水平上的技术，培育抗虫棉是

水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子思考:前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,克隆多莉羊技术是6一植物细胞工程植物细胞工程通常采用的技术手段有：植物组织培养和植物体细胞杂交植物细胞工程理论基础：植物细胞的全能性一植物细胞工程植物细胞工程通常采用的技术手段有：植物组织7一、细胞的全能性1、定义：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。2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因.受精卵生殖细胞体细胞＞3、大小：植物细胞＞动物细胞＞胚胎干细胞＞

注意：受精卵的全能性最高一、细胞的全能性1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞发育成84、生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官的原因

基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果5、植物细胞表现出全能性的条件：离体一定的营养物质、激素适宜的温度、pH、无菌等外界条件4、生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器9

怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作?怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株,应该10二、植物组织培养技术：植物组织培养二、植物组织培养技术：植物组织培养11切取形成层无菌接种诱导愈伤组织的形成试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化植物组织培养过程示意图切取无菌接种诱导愈伤组织试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化植12植物组织培养的培养基定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质无机营养成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有机营养成分①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③琼脂：起支持作用④生长激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0植物组织培养的培养基定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生13一植物细胞工程理科课件14(1)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？

防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。讨论(1)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15(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。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，你能用实验的方法进行验证吗？胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，16(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。植物材料（消毒）脱分化无菌接种、诱导愈伤组织再分化诱导试管苗移栽到大田,培养成正常植株模型构建(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图17二、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织或细胞植物体愈伤组织脱分化根、芽再分化脱分化: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.愈伤组织:由一团排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞组成.再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化.外植体二、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织或细胞植物体愈伤组183、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。（但再分化时需要光，光能使细胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用）3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？在有光时，往往容19应该掌握的几个概念：

1、愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。应该掌握的几个概念：1、愈伤组织：离体的植物器官、组织或20

2、植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。脱分化的实质和结果分别是什么？实质是恢复细胞的全能性过程。结果是形成愈伤组织。2、植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产21

3、植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。3、植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重22依据学过的知识和实验过程思考回答：2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素的种类和比例1、离体的器官、组织或细胞，如果不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？不能，因为细胞已经分化，失去了分裂能力。不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织依据学过的知识和实验过程思考回答：2、决定植物脱分化、再分化23探究：影响植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？当细胞分裂素/生长素的比值高时有利芽的发生；2.激素比例影响再分化1.激素种类影响脱分化当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈地刺激愈伤组织的形成。当细胞分裂素/生长素的比值低时有利根的发生。探究：影响植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？当细胞分裂24小结：植物组织培养的过程外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化（离体的,已分化组织或细胞）（未分化）（分化）条件？优点？特点？繁殖速度快不受季节限制工厂化生产幼苗无毒保持优良性状①适宜温度、光照、pH和无菌环境。②无机物、有机物和植物激素（生长素，细胞分裂素等）无定形状态薄壁细胞高度液泡化排列疏松、无规则无叶绿体,不进行光合作用小结：植物组织培养的过程外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分25植物组织培养的概念：

植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物组织培养的概念：26二：植物细胞工程的实际应用

1、微型繁殖技术概念:是快速高效实现种苗繁植,培育优良植物品种的植物组织培养技术.植物繁殖的新途径二：植物细胞工程的实际应用1、微型繁殖技术概念:是快速高效27特点:①繁殖速度快；②“高保真”（因为是无性繁殖）；③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。

特点:①繁殖速度快；28作物脱毒材料:分生区的细胞作物脱毒方法:进行组织培养结果:脱毒苗2、作物脱毒脱毒草莓作物脱毒材料:分生区的细胞2、作物脱毒脱毒草莓29种类:利用的技术:组织培养过程:3、细胞产物的工厂化生产种类:3、细胞产物的工厂化生产30

紫草紫草素

愈伤组织紫草愈伤组织中提取紫草素的过程紫草紫草素愈伤组织紫草愈伤组织中提取紫草素的过程31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4、人工种子诱导植物愈伤组织4、人工种子32一植物细胞工程理科课件33

生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。设计无病毒生姜幼苗的培育方案案例一请设计生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等34一植物细胞工程理科课件35二、植物体细胞杂交技术：因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。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？“Potamato”二、植物体细胞杂交技术：因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所361．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2．有没有一种温和的去壁方法呢？3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？4、把原生质体放在一起能自然融合吗？5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？请思考：1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍371、过程：杂种植株融合的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化植物细胞的融合植物组织培养植物细胞A原生质体B原生质体A杂种细胞AB去壁去壁人工诱导方法？促进融合的方法？融合完成的标志植物细胞B1、过程：杂种植株融合的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组38去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）

原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇（PEG）理论基础：细胞膜的流动性细胞的全能性去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方39植物体细胞杂交过程示意图去壁筛选植物体细胞杂交过程示意图去壁筛选40利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合412、概念：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。3、优势：（与有性杂交方法比较）1）克服了不同种生物远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种；4、未解决的问题：

未能让杂种植物按照人们的需要

表现出亲代的优良品质。2）大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。2、概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，42白菜甘蓝白菜－甘蓝“白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。白菜甘蓝白菜－甘蓝“白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期短43为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？主要原因是：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—番茄杂交植株的细胞中虽然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样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。

为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，44自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器45异想天开异想天开46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471、不能人工诱导原生质体融合的方法是（）A、振动B、电刺激C、PEG试剂D、重压2、植物细胞融合完成的标志的是（）A、产生新的细胞壁B、细胞膜发生融合C、细胞质发生融合D、细胞核发生融合AD反馈练习1、不能人工诱导原生质体融合的方法是（）A、48

谢谢同学们辛苦了！

谢谢同学们辛苦了！49ThankYou世界触手可及携手共进，齐创精品工程ThankYou世界触手可及携手共进，齐创精品工程50一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科分株繁殖3年/次种子繁殖胚发育不全，萌发率极低一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科一植物细胞工程理科分株繁51分株繁殖3年/次种子繁殖胚发育不全，萌发率极低分株繁殖3年/次种子繁殖胚发育不全，萌发率极低52

一植物细胞工程

一植物细胞工程53

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，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？按操作对象分植物细胞工程动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，54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概念：应用的原理和方法细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平按55前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。克隆多莉羊技术是

水平上的技术，培育抗虫棉是

水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子思考:前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,克隆多莉羊技术是56一植物细胞工程植物细胞工程通常采用的技术手段有：植物组织培养和植物体细胞杂交植物细胞工程理论基础：植物细胞的全能性一植物细胞工程植物细胞工程通常采用的技术手段有：植物组织57一、细胞的全能性1、定义：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。2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因.受精卵生殖细胞体细胞＞3、大小：植物细胞＞动物细胞＞胚胎干细胞＞

注意：受精卵的全能性最高一、细胞的全能性1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞发育成584、生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官的原因

基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果5、植物细胞表现出全能性的条件：离体一定的营养物质、激素适宜的温度、pH、无菌等外界条件4、生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器59

怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作?怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株,应该60二、植物组织培养技术：植物组织培养二、植物组织培养技术：植物组织培养61切取形成层无菌接种诱导愈伤组织的形成试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化植物组织培养过程示意图切取无菌接种诱导愈伤组织试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化植62植物组织培养的培养基定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质无机营养成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有机营养成分①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③琼脂：起支持作用④生长激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0植物组织培养的培养基定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生63一植物细胞工程理科课件64(1)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？

防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。讨论(1)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65(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。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，你能用实验的方法进行验证吗？胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，66(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。植物材料（消毒）脱分化无菌接种、诱导愈伤组织再分化诱导试管苗移栽到大田,培养成正常植株模型构建(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图67二、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织或细胞植物体愈伤组织脱分化根、芽再分化脱分化: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.愈伤组织:由一团排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞组成.再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化.外植体二、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织或细胞植物体愈伤组683、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。（但再分化时需要光，光能使细胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用）3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？在有光时，往往容69应该掌握的几个概念：

1、愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。应该掌握的几个概念：1、愈伤组织：离体的植物器官、组织或70

2、植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。脱分化的实质和结果分别是什么？实质是恢复细胞的全能性过程。结果是形成愈伤组织。2、植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产71

3、植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。3、植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重72依据学过的知识和实验过程思考回答：2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素的种类和比例1、离体的器官、组织或细胞，如果不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？不能，因为细胞已经分化，失去了分裂能力。不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织依据学过的知识和实验过程思考回答：2、决定植物脱分化、再分化73探究：影响植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？当细胞分裂素/生长素的比值高时有利芽的发生；2.激素比例影响再分化1.激素种类影响脱分化当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈地刺激愈伤组织的形成。当细胞分裂素/生长素的比值低时有利根的发生。探究：影响植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？当细胞分裂74小结：植物组织培养的过程外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化（离体的,已分化组织或细胞）（未分化）（分化）条件？优点？特点？繁殖速度快不受季节限制工厂化生产幼苗无毒保持优良性状①适宜温度、光照、pH和无菌环境。②无机物、有机物和植物激素（生长素，细胞分裂素等）无定形状态薄壁细胞高度液泡化排列疏松、无规则无叶绿体,不进行光合作用小结：植物组织培养的过程外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分75植物组织培养的概念：

植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物组织培养的概念：76二：植物细胞工程的实际应用

1、微型繁殖技术概念:是快速高效实现种苗繁植,培育优良植物品种的植物组织培养技术.植物繁殖的新途径二：植物细胞工程的实际应用1、微型繁殖技术概念:是快速高效77特点:①繁殖速度快；②“高保真”（因为是无性繁殖）；③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。

特点:①繁殖速度快；78作物脱毒材料:分生区的细胞作物脱毒方法:进行组织培养结果:脱毒苗2、作物脱毒脱毒草莓作物脱毒材料:分生区的细胞2、作物脱毒脱毒草莓79种类:利用的技术:组织培养过程:3、细胞产物的工厂化生产种类:3、细胞产物的工厂化生产80

紫草紫草素

愈伤组织紫草愈伤组织中提取紫草素的过程紫草紫草素愈伤组织紫草愈伤组织中提取紫草素的过程81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4、人工种子诱导植物愈伤组织4、人工种子82一植物细胞工程理科课件83

生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。设计无病毒生姜幼苗的培育方案案例一请设计生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等84一植物细胞工程理科课件85二、植物体细胞杂交技术：因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。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？“Potamato”二、植物体细胞杂交技术：因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所861．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2．有没有一种温和的去壁方法呢？3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？4、把原生质体放在一起能自然融合吗？5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？请思考：1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍871、过程：杂种植株融合的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化植物细胞的融合植物组织培养植物细胞A原生质体B原生质体A杂种细胞AB去壁去壁人工诱导方法？促进融合的方法？融合完成的标志植物细胞B1、过程：杂种植株融合的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组88去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）

原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇（PEG）理论基础：细胞膜的流动性细胞的全能性去壁的常用方法：酶解法