《选III植物细胞工程组织培养及其应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选III植物细胞工程组织培养及其应用.pptx（46页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、按操作对象分类植物细胞工程动物细胞工程专题2 细胞工程第1页/共46页2.1植物细胞工程2.1.1植物组织细胞工程的基本技术专题2 细胞工程第2页/共46页一、细胞的全能性1.概念：1)受精卵生殖细胞具有分生能力的体细胞2.全能性的比较2)植物细胞全能性一般比动物细胞强指具有某种生物的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。即每个生物细胞都具有全能性的特点。成熟的体细胞3.在生物体内细胞未表现出全能性的原因基因的选择性表达第3页/共46页4.细胞表现其全能性的条件（1）首要条件：脱离母体（离体培养）（2）一定的营养物质和植物激素（3）适宜的环境条件第4页/共46页获取离体组织
2、 二、植物组织培养技术1.过程：（胡萝卜的组织培养）脱分化再分化愈伤组织试管苗(外植体)接种至培养基上接种到分化培养基上无菌第5页/共46页获取离体组织(外植体)形成试管苗(根,芽)脱分化再分化培养基中要有一定的营养物质（无机物和有机物）和植物激素(生长素和细胞分裂素)；培养过程应提供无菌环境,遮光,适宜的pH、适宜的温度。所需条件？形成愈伤组织培养成正常植株植物组织培养的流程简图:第7页/共46页3.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、胚状体，最终形成完整的植株。2.原理：二、植物组织培
3、养技术植物细胞的全能性第10页/共46页下图所示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，请据图回答下列问题：芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(1)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_ _两类植物激素。(2)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。(3)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 。(4)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。无机物细胞分裂素和生长素
4、植物细胞的全能性有丝分裂分化培养基选择性表达第11页/共46页第13页/共46页1 1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？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 2有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？3.3.诱导两个原生质体发生融合的方法有哪些？诱导两个原生质体发生融合的方法有哪些？4 4两个原生质体能发生融合与细胞膜的什么特性有关？两个原生质体能发生融合与细胞膜的什么特性有关？5 5在细胞杂交过程中，能形成什么类型的融合细胞？在细胞杂交过程中，能形成什么类型的融合细胞？请大家阅读课本P36-37思考下面几个问题：三、
5、植物体细胞杂交技术第14页/共46页植物细胞 A(马铃薯)植物细胞 B（番茄）原生质体 A原生质体 B融合成功标志：生出新的细胞壁去除细胞壁杂种植株(马铃薯番茄)脱分化愈伤组织杂种细胞三、植物体细胞杂交技术筛选和组织培养制备原生质体诱导原生质体的融合 用纤维素酶、果胶酶分解细胞壁（酶解法）物理法（离心、振动、电激等）化学法（聚乙二醇）（植物细胞A和植物细胞B杂交时，产生了AB和AA、BB3种类型的融合细胞）再分化两个细胞染色体数之和杂种植物染色体数目=第15页/共46页原理：细胞膜的流动性和细胞的全能性融合成功的标志：杂种细胞形成新的细胞壁植物体细胞杂交完成的标志：获得杂种植株三、植物体细胞杂
6、交技术第16页/共46页三、植物体细胞杂交技术2.概念 就是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.意义和未解决的问题 意义：克服不同生物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种。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性状。第17页/共46页白菜白菜甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝4.植物细胞杂交技术的成果第18页/共46页(1)图中完成植物体细胞融合的过程是(填编号)_。(2)图中过程是_，过程是_，过程合称_ _。(3)图中过程用到的酶是_ _，作用的结果是形成_。之所以要用它们是要除去_。(4)在过程中，可用的化学诱导剂是_
7、，可用的物理方法是_ _。若在容器中放置若干ab结构，诱导完成且假设所有细胞都发生了融合，然后经过程，形成的d细胞的类型有_种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)，从中选出_进行培养。再分化脱分化植物组织培养纤维素酶和果胶酶原生质体细胞壁聚乙二醇振动、电刺激、离心3杂种植株第19页/共46页(6)e称为_ _，f称为_ _。(7)这一技术的优点是_ _。（8）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？_ _。不遵循。因为只有生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖愈伤组织杂种植株克服远源杂交
8、不亲和的障碍第20页/共46页一、细胞的全能性1.概念2.全能性的比较4.表现全能性的条件二、植物组织培养技术1.过程2.原理3.概念2.1.1植物组织细胞工程的基本技术3.在生物体内细胞未表现出全能性的原因三、植物体细胞杂交技术1.过程、原理、完成标志等2.概念3.意义和未解决的问题4.成果第22页/共46页离体组织(外植体)试管苗脱分化再分化愈伤组织正常植株植物组织培养的流程简图:培养第25页/共46页植物细胞 A(马铃薯)植物细胞 B（番茄）原生质体 A原生质体 B融合成功标志：生出新的细胞壁杂种植株(马铃薯番茄)脱分化愈伤组织杂种细胞三、植物体细胞杂交技术筛选和组织培养制备原生质体诱导
9、原生质体的融合 用纤维素酶、果胶酶分解细胞壁（酶解法）物理法（离心、振动、电激等）化学法（聚乙二醇）（植物细胞A和植物细胞B杂交时，产生了AB和AA、BB3种类型的融合细胞）再分化两个细胞染色体数之和杂种植物染色体数目=第26页/共46页桫椤：国家列为一类保护植物，白垩纪时期遗留下来的珍贵树种，的出现距今约三亿多年。1孢子数量多，但死亡也多。2萌发至形成幼孢子体费时达1年以上。3发育过程对环境要求严格。第27页/共46页 思考：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持，有没有一种方法可以解决上述问题呢？第28页/共46页n概念:n优点:快速繁殖优良品种的植
10、物组织培养技术。1)高效快速地实现种苗的大量繁殖2)（无性生殖）保持优良品种的遗传特性、微型繁殖技、微型繁殖技术术（快速繁殖技术）一、植物繁殖的新途径 第29页/共46页 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%。怎样培育无毒的生姜幼苗？提示：病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生区中缺乏维管系统，因此病毒极少，甚至无病毒。第30页/共46页2、作物脱毒n原因:长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差。n材料:n方法:n
11、结果:一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径 分生区（如茎尖）的细胞茎尖组织培养技术获得脱毒苗第31页/共46页第32页/共46页 思考：微型繁殖试管苗的生产不受自然环境的限制，具有快速繁殖和保持优良品种的遗传特性的优点，但是贮藏和运输相当困难。而天然种子由于有种皮的保护，方便储藏和运输，但是一些作物优良杂种的后代会因发生性状分离而丧失其优良特性；另外天然种子在生产上受季节等自然环境条件限制，一般每年只繁殖1 12 2次，有些甚至十几年才繁殖一次，并且需要占用大量的土地。能否一种替代品，既有微型繁殖试管苗也有天然种子的优点？第33页/共46页3、人工种子 通过植物组织培养的方法获得的胚状体、
12、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。（1）优点培植周期短后代无性状分离，保持优良特性不受季节、气候和地域的限制易于储藏和运输第34页/共46页（2）人工种子的结构第35页/共46页 人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？（3）人工种皮的有效成分：加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等。第36页/共46页1.单倍体育种二、作物新品种的培育 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体n单倍体定义：由配子不经过受精作用而直接
13、发育成的个 体，例：蜜蜂中的雄蜂。n单倍体形成：长得弱小，而且高度不育n单倍体植株的特点：第37页/共46页1、单倍体育种选择亲本有性杂交F1代花药离体培养单倍体植 株人工诱导染色体加倍可 育纯合子选择所需类型u 过程u 优点后代都是纯合子，能稳定遗传明显缩短育种年限，加速育种进程第38页/共46页2、突变体的利用植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变n产生：筛选对人们有利突变体,进而培育新品种n利用：n成就：二、作物新品种的培育 已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。第39页/共46页蛋白质,脂肪,糖类,
14、药物,香料,生物碱等n细胞产物种类：植物的组织培养n技术：n成就：三、细胞产物的工厂化生产 利用植物组织培养技术来大量生产人参皂甙干粉第40页/共46页植物组织培养技术在我们生活中的另植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用外一些应用 ：a.a.拯救濒危植物；拯救濒危植物；b.b.提供食品制作的原料；提供食品制作的原料；c.c.转基因植物的培育转基因植物的培育,也要用到植也要用到植物组织培养的方法物组织培养的方法.第41页/共46页小结、微型繁殖技术（快速繁殖技术）一、植物繁殖的新途径 2、作物脱毒3、人工种子1.单倍体育种二、作物新品种的培育 2、突变体的利用三、细胞产物的工厂化生产 第42页/共46页【例1】利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药等，在无菌条件下，下列关于这种技术的叙述中，正确的是这种技术利用了植物细胞的全能性这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体这种技术属于细胞工程的应用领域之一 这种技术是一种无性繁殖的方式ABCD第43页/共46页下列对人工种子的解释中，正确的是()A通过科学手段人工合成的B种皮能够自我生成C利用植物组织培养技术获得D种子发芽率低第44页/共46页不能用普通小麦(六倍体)的成熟花粉培育出来的植株是()A多倍体植株B含有三个染色体组的植株C单倍体植株D高度不育植株第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页