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1、細胞工程,植物細胞工程的理論基礎(chǔ)是什么？通常采用的技術(shù)手段有哪些？,植物細胞工程,一植物細胞工程的基本技術(shù),一、植物組織培養(yǎng)的基本原理,植物細胞的全能性,原因：,表現(xiàn)的條件：,在植物體中未表現(xiàn)的原因：,每個細胞都含有本物種的全部遺傳信息，都具有發(fā)育成一個完整個體的潛能。,離體無菌操作適宜的培養(yǎng)基(營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素) 適宜的環(huán)境條件(溫度等),在個體發(fā)育過程中，基因在特定的時空條件下選擇性表達的結(jié)果。,全能性大?。菏芫焉臣毎w細胞,1、有關(guān)全能性的表述中，不正確的是（ ） 受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完 整個體，因此全能性最高 生物體內(nèi)細胞由于分化全能性不能表達 卵細胞和受精卵一樣，

2、細胞未分化，全能 性很高 植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出 全能性,自我評價,C,2、在一個生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是（ ） 細胞失去了全能性細胞中的基因部分丟失 細胞中的基因選擇性表達細胞中的基因變異不同,C,、植物組織培養(yǎng)的概念,（一）植物組織培養(yǎng)技術(shù),、植物組織培養(yǎng)的過程,3、自我評價,滅菌和無菌操作？,形成層細胞？,光照？,脫分化,再分化,過程,（分化）,（未分化）,（分化）,幼芽或幼根？,條件？,特點？,適宜溫度、無光照、 pH和無菌環(huán)境。無機、有機成分和植物激素（生長素，細胞分裂素和赤霉素）,無定形狀態(tài)薄壁細胞高度液泡化排列疏松、無規(guī)則,分化程度低去分化較易,離體的

3、植物器官、組織或細胞,愈傷組織,植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較,自我評價,1、關(guān)于愈傷組織形成過程的正確敘述是（ ） A、愈傷組織的形成是離體植物細胞分化的結(jié)果 B、愈傷組織的形成是離體植物細胞分裂的結(jié)果 C 、愈傷組織的形成是離體動物細胞分化的結(jié)果 D 、愈傷組織的形成是離體植物細胞脫分化的結(jié)果,D,(一) 植物繁殖的新途徑,1.微型繁殖 微型繁殖技術(shù):快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。,二植物細胞工程的實際應(yīng)用,特點:保持優(yōu)良品種的遺傳特性； 高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。,(1)材料:無病毒的莖尖。 (2)脫毒苗:切取莖尖進行組織培養(yǎng)獲得。,2.作物脫毒,3.神奇的人工種子,(1)技

4、術(shù):植物組織培養(yǎng)。(2)結(jié)構(gòu): 人工薄膜胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽。,(3)特點:保持親本優(yōu)良性狀；不受氣候,季節(jié)和地域限制。,人工種子,自然種子,(二) 作物新品種的培育,1.單倍體育種 (1)方法:花藥離體培養(yǎng)。 (2)優(yōu)點: 后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體; 明顯縮短育種年限。,2.突變體的利用 (1)產(chǎn)生:植物組織培養(yǎng)； (2)利用:篩選對人們有利突變體,進而培育新品種。,(三) 細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),1.種類:蛋白質(zhì),脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等。2.技術(shù):植物的組織培養(yǎng)。,愈傷組織,生產(chǎn)植物的細胞產(chǎn)物 培養(yǎng)終點？快速繁殖無病毒植株 培養(yǎng)終點？形成完整植株生產(chǎn)人工種子 培養(yǎng)終點？胚狀體

5、,去壁,去壁,纖維素酶果膠酶,原生質(zhì)體,植物細胞,融合的原生質(zhì)體,離心、振動、電激聚乙二醇,再生細胞壁,雜種細胞,脫分化,愈傷組織,雜種植株,激素,篩選,激素,再分化,2,植物體細胞雜交過程示意圖,植物細胞融合原理： 細胞膜流動性,植物組織培養(yǎng)原理： 植物細胞全能性,在克服遠源雜交不親和的障礙、培育作物新品種方面所取得的重大突破。,意義：,未解決的問題：未能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀。,植物細胞融合完成的標志：形成新的細胞壁植物體細胞雜交的結(jié)果： 形成雜種植株,白菜,甘藍,2N=14,2N=14,植物體細胞雜交得到的白菜甘藍是幾倍體、幾個染色體組、多少染色體，是否可育？,是四

6、倍體、四個染色體組、28條染色體、可育,思考：,動植物細胞融合的比較,1.用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織。下面關(guān)于該愈傷組織的說法錯誤的是（ ）A、是細胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的。B、細胞沒有全能性。C、是由排列疏松的薄壁細胞組成的。D、可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)。,B,2.下列有關(guān)植物細胞工程應(yīng)用的敘述，不正確的是（ ）A、利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，獲得抗病毒的新品種。B、利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得人工種子，能保持親本的優(yōu)良性狀。C、利用細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得紫草素，實現(xiàn)了細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。D、單倍體育種需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。,A,4.下列關(guān)于植物組

7、織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是 A培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化 C離體器官或組織的細胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織 D同一株綠色開花植物不同部分的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織 基因相同,5.下面為番茄植物組織培養(yǎng)過程的流程圖解，以下相關(guān)敘述不正確的是 A脫分化發(fā)生在b步驟，形成愈傷組織，在此過程中植物激素 發(fā)揮了重要作用B再分化發(fā)生在d步驟，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程C從葉組織塊到種苗形成的過程說明番茄葉片細胞具有全能性D人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率 低等問題,D,B,6.下圖為植物體細胞

8、雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：,步驟是去掉 ，使植物細胞成為 ，最常用的方法是 。步驟一般常用的化學試劑是 ，目的是 。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 ，其中步驟相當于 ，步驟相當于 。,細胞壁,原生質(zhì)體,酶解法,聚乙二醇,誘導原生質(zhì)體融合,植物組織培養(yǎng),脫分化,再分化,植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是 。從理論上講，雜種植株的育性為 。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？ 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 。利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？,雜種細胞具有兩個親本的遺傳物質(zhì),可育,不能,克服遠緣雜交不親和的障礙,不遵循，有性生殖遵循遺傳規(guī)律，植物體細胞雜交屬于無性生殖。,小結(jié),基本技術(shù),