植物细胞工程-一轮复习

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改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品按操作对象分类植物细胞工程动物细胞工程什么叫细胞工程？原理方法操作水平研究目的第1页/共21页第一页，共22页。2.1植物细胞工程§2.1.1植物细胞工程的基本技术植物组织培养技术植物体细胞杂交技术技术手段第2页/共21页第二页，共22页。组织培养的实例：胡萝卜的组织培养阅读P34的实验，回答问题：1、植物组织培养的条件有哪些？2、在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分能否培养成小植株？4、脱分化和再分化对光照有什么要求？为什么？5、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？6、请同学们概括出植物组织培养技术的流程图。第3页/共21页第三页，共22页。愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化一、植物组织培养（分化）外植体（离体的,已分化组织或细胞）幼芽或幼根？条件？（未分化）特点？①适宜温度、pH和无菌环境、无光。②无机物、有机物和植物激素（生长素，细胞分裂素等），琼脂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,不进行光合作用分化程度低脱分化较易理论基础：细胞的全能性第4页/共21页第四页，共22页。1、植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2、在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件。避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。想一想形成层更容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。第5页/共21页第五页，共22页。4、脱分化和再分化对光照有什么要求？为什么？5、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？6、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图，并与同学交流。脱分化避光，因为避光更易形成愈伤组织。再分化需要光照来合成叶绿素。植物激素。当生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的形成。当生长素含量低于细胞分裂素时，有利于芽的形成。离体的器官、组织或细胞脱分化再分化愈伤组织根和芽完整植株发育激素、避光激素、光照第6页/共21页第六页，共22页。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、丛芽(外植体)原理：条件：过程：植物细胞具有全能性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。概念：解除接触性抑制有机营养成分、无机营养成分生长素和细胞分裂素固体培养基离体：营养物质：植物激素：其他适宜条件：琼脂：无菌、适宜的温度和pH第7页/共21页第七页，共22页。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？怎样才能实现?植物体细胞杂交技术

第8页/共21页第八页，共22页。(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图二、植物体细胞杂交技术第9页/共21页第九页，共22页。请同学们阅读P36，思考以下几个问题：酶解法（纤维素酶和果胶酶）原生质体物理方法：离心、振动、电激化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导细胞膜的流动性再生细胞壁马-番、马—马、番--番要经过筛选才能得到杂种植株植物组织培养1．怎样去除细胞壁？去壁以后的结构叫什么？2.用什么方法才能让两个原生质体能发生融合？这与细胞膜的什么特性有关？3．融合完成的标志是什么？4．融合后会有哪几种结果？下一步该做何处理？5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？第10页/共21页第十页，共22页。杂种植株再分化1.过程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再生出细胞壁杂种细胞AB脱分化愈伤组织去壁去壁融合的原生质体AB诱导融合方法？诱导融合的方法？融合完成的标志植物细胞B细胞融合的基础：细胞膜的流动性第11页/共21页第十一页，共22页。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。2.概念3.成果和未解决的问题打破了生殖隔离的界限，克服远缘杂交不亲和的障碍。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.意义第12页/共21页第十二页，共22页。白菜甘蓝白菜甘蓝同学们设计一下白菜甘蓝培育过程？第13页/共21页第十三页，共22页。秋水仙素处理幼苗×BBAA白菜甘蓝AB白菜－甘蓝AABB第14页/共21页第十四页，共22页。比较植物组织培养植物体细胞杂交技术所属范畴原理步骤意义联系无性繁殖细胞全能性①脱分化②再分化①保持优良性状②繁殖速度快、大规模生产③提高经济效益植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术打破生殖隔离的界限，克服远源杂交不亲和的障碍①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养细胞膜的流动性细胞全能性染色体变异、基因重组第15页/共21页第十五页，共22页。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：概念和优点第16页/共21页第十六页，共22页。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。第17页/共21页第十七页，共22页。2、作物新品种的培育：课本40页3、细胞产物的工厂化生产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？想一想：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，遗传物质来自几个亲本？第18页/共21页第十八页，共22页。生长素/细胞分裂素基本相等时：维持愈伤组织的生长生长素/细胞分裂素维持在高水平时：诱导芽的形成生长素/细胞分裂素的比例低时：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。第19页/共21页第十九页，共22页。愈伤组织：高度液泡化，无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。是未分化的细胞，分裂能力强。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。实质：恢复细胞的全能性过程。结果：形成愈伤组织。再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程。第20页/共21页第二十页，共22页。谢谢您的观看！第21页/共21页第二十一页，共22页。内容总结细胞生物学和分子生物学。细胞水平或细胞器水平。4、脱分化和再分化对光照有什么要求