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1、植物細胞工程 課件1 細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術(shù)。細胞工程細胞工程 細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物2細胞工程細胞工程植物細胞工程植物細胞工程動物細胞工程動物細胞工程植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交植物體細胞雜交動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞核移植動物細胞核移植動物細胞融合動物細胞融合生產(chǎn)單克隆抗體生產(chǎn)單克隆抗體細胞工程植物細胞工程動物細胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交動3植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)一、原理：一、原理：細胞的全能性細胞的全能性 1、細
2、胞全能性的概念：、細胞全能性的概念：2、細胞具有全能性的根本原因：、細胞具有全能性的根本原因：3、生物體內(nèi)的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性、生物體內(nèi)的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性5、如何讓植物細胞表現(xiàn)出全能性、如何讓植物細胞表現(xiàn)出全能性4、細胞全能性大小的比較：、細胞全能性大小的比較：生物體的每一個細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能生物體的每一個細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必須的全部基因傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必須的全部基因基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果基因在特定的
3、時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果植物組織培養(yǎng)技術(shù)一、原理：細胞的全能性 1、細胞全能性的概念4二、過程二、過程離體的植物器官、組織或細胞愈傷愈傷組織組織根、芽胚狀體等植物體已分化已分化由排列疏松而無規(guī)則的高度液泡化的呈無定形狀態(tài)未分化未分化的薄壁細胞組成脫分化脫分化再分化再分化發(fā)育分化分化二、過程離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽植物體已分化5實例：非洲紫羅蘭的組織培養(yǎng)實例：非洲紫羅蘭的組織培養(yǎng)實例：非洲紫羅蘭的組織培養(yǎng)6三、培養(yǎng)條件三、培養(yǎng)條件培養(yǎng)基成分：培養(yǎng)外界條件：三、培養(yǎng)條件培養(yǎng)基成分：7四、植物組織培養(yǎng)概念：四、植物組織培養(yǎng)概念：四、植物組織培養(yǎng)概念：8植物體細胞雜交技術(shù)植物體
4、細胞雜交技術(shù)一、概念植物體細胞雜交技術(shù)一、概念9植物體細胞雜交植物體細胞雜交植物細胞融合植物細胞融合植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)原理細胞膜的流動性細胞膜的流動性原理細胞的全能性細胞的全能性原理原理植物體細胞雜交植物細胞融合植物組織培養(yǎng)原理細胞膜的流動性原理10植物體細胞雜交過程圖植物體細胞雜交過程圖112 2、誘導植物細胞融合的方法、誘導植物細胞融合的方法1 1、去除細胞壁的方法、去除細胞壁的方法酶解法：酶解法：纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶物理法：離心、振動、電刺激物理法：離心、振動、電刺激化學法：聚乙二醇（化學法：聚乙二醇（PEGPEG）2、誘導植物細胞融合的方法1、去除細胞壁的方法酶解法：
5、纖維素12 實例實例番茄番茄-馬鈴薯馬鈴薯 煙草煙草海島煙草海島煙草白菜白菜甘藍甘藍 胡蘿卜胡蘿卜羊角芹羊角芹 打破了打破了遠緣生物雜交不親和的障遠緣生物雜交不親和的障礙礙，提供了創(chuàng)造新物種的可能提供了創(chuàng)造新物種的可能。3 3、意義、意義 實例 打破了遠緣生物雜交不親和的障礙，提供了創(chuàng)造新物種13離體的植物器官、組織或細胞愈傷愈傷組織組織根、芽胚狀體等植物體脫分化脫分化再分化再分化發(fā)育植物細胞工程的應用植物細胞工程的應用1、獲得細胞產(chǎn)物2、制備、制備人工種子人工種子3、微型繁殖微型繁殖4、作物脫毒、作物脫毒5、作物新品種的培育、作物新品種的培育單倍體育種單倍體育種誘變育種誘變育種離體的植物器官
6、、組織或細胞愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化發(fā)14激素杠桿激素杠桿生長素生長素細胞分細胞分裂素裂素誘導脫分化和誘導脫分化和根原基的形成根原基的形成誘導再分化和誘導再分化和芽原基的形成芽原基的形成誘導愈傷組誘導愈傷組織的形成織的形成要牢記激素杠桿生長素細胞分裂素誘導脫分化和根原基的形成誘導再分化和15植物細胞工程 課件16植物細胞工程 課件17植物植物組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)染色體染色體加倍加倍花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)單倍體單倍體植株植株正常植株正常植株（純合體）（純合體）新植株新植株（新品種）（新品種）秋水仙素處秋水仙素處理理個個體體減數(shù)減數(shù)分裂分裂花粉花粉選擇選擇單倍體育種單倍體育種過程植物組織培養(yǎng)
7、染色體加倍花藥離體培養(yǎng)單倍體植株正常植株（純合體181、植物的胚狀體屬于 繁殖。培育胚狀體利用 生物技術(shù)。2、該技術(shù)的成功應用，反映了細胞的 性。由人工種子萌發(fā)出的植株是否可育？人工種子的研究的意義？1、植物的胚狀體屬于 19練習思考1、細胞具有全能性的原因是（）A.生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能B.生物體的每一個細胞都具有全能性C.生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的全部基因D.生物體的每一個細胞都是由受精卵發(fā)育來的練習思考1、細胞具有全能性的原因是（）202 2右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：據(jù)圖回答：（1 1）步驟）步驟是是 ，最，最常
8、用的方法是常用的方法是 。（2 2）步驟）步驟一般常用的化學試劑是一般常用的化學試劑是 ，目的是，目的是 (3)(3)在利用雜種細胞培育成為雜種植在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是株的過程中，運用的技術(shù)手段是 ，其中步驟，其中步驟相當于相當于 ，步驟，步驟相當于相當于 （4 4）植物體細胞雜交的目的是獲得）植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。使新的雜種植株。使能夠在能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因。2右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：（1）步驟21 （5 5）若遠源雜交親本）若遠源雜交親本A A和和B B都是二倍體，都是二
9、倍體，則雜種植株為則雜種植株為倍體。倍體。（6 6）從理論上講，雜種植株的育性）從理論上講，雜種植株的育性。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？。并說明現(xiàn)由。并說明現(xiàn)由。因此，這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的因此，這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于重大意義在于。（7 7）利用植物體細胞雜交的方法培育作物）利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟新品種過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？德爾的遺傳規(guī)律？為什么？。（5）若遠源雜交親本A和B都是二倍體，則雜種植株為228 8、（、（1 1）去掉細胞壁，分離出有
10、活力的原生質(zhì)體；酶解）去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體；酶解法法 （2 2）聚乙二醇（）聚乙二醇（PEGPEG）；誘導不同植物體細胞的原生）；誘導不同植物體細胞的原生質(zhì)體融合質(zhì)體融合 （3 3）植物組織培養(yǎng)；脫分化；再分化）植物組織培養(yǎng)；脫分化；再分化 （4 4）遠緣雜交親本的遺傳特征；雜種植株獲得雙親）遠緣雜交親本的遺傳特征；雜種植株獲得雙親的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì) （5 5）四）四 （6 6）可育，不能因為不同種生物之間存在生殖隔離；）可育，不能因為不同種生物之間存在生殖隔離；克服遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交克服遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍的親本組合范圍 （7 7）不遵循。因為在生物進行有性生殖的過程中，）不遵循。因為在生物進行有性生殖的過程中，才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，而植物體細胞雜交育種的才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，而植物體細胞雜交育種的過程不屬于有性生殖過程不屬于有性生殖8、（1）去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體；酶解法23
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