植物细胞工程(课堂PPT)
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植物细胞工程公开课PPT课件
2.作物脱毒 （2）材 料:分生区（如茎尖）的细胞
（3）脱毒苗:
切取茎尖进行组织培养获得
2.作物脱毒
茎尖培养可以得到无病毒苗木 已成为解决病毒病危害和品种 退化问题的一个重要途径。
3.神奇的人工种子 种皮
人工种子：用组 培技术获得具有 胚芽、胚轴、胚 根等结构的胚状 体，并用人工种 皮(藻酸钠)包裹 起来，用以代替 天然种子进行繁 殖的一种结构。
下列属于组织培养的是（ A ）
A. 花粉培养成单倍体植株 B. 芽发育成枝条 C. 根尖分生区发育成成熟区 D. 未受精的卵发育成植株
1.微型繁殖技术
概念: 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。
1.微型繁殖技术
植物组织 培养车间
1.微型繁殖技术
优点：
①高效快速地实现种苗的大量繁殖； ②保持优良品种的遗传特性； ③不受自然生长季节的限制（因为在
3.神奇的人工种子
现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、 咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几 十种植物的人工种子试种成功，但由 于成本较高，中国尚未应用于生产。
1.单倍体育种 （1）方法:花药的离体培养 （2）优点:
①后代稳定遗传,都是纯合体; ②明显缩短育种年限。
2.利用培养变异，筛选优良突变体 植物离体培养，能够明显提高突变
2.作物脱毒
（1）作物脱毒的原因:
几乎所有的果树都患有病毒病，而且多是 通过营养体繁殖代代相传的。植物病毒种 类很多,对树体又能产生持久危害,迄今为 止尚无有效的药物可以控制。
长期进行无性繁殖的作物，易积累病毒，导
致产量降低，品质变差，而植物的分生区一
般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织
培养，就能得到大量的脱毒苗。
植物细胞工程PPT教学课件
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
1. (2009年江苏地理) 《中国城市竞争力报告》依据居住环境、生态环境等 14项指标，对我国200个城市2006年度宜居状况做了评估。图中数字是前30 名的城市在各省级行政区的分布个数。读图回答(1)～(2)题。(双选)
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
（2）从考查方向看，通常以我国某局部区域图为载体，考查我国的自 然和人文地理特征，或以等值线图为背景，考查相关的自然和人文地
（3）从题型上看，以综合题为主，选择题也有一定比重。
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
2 （1）重视以下考点内容：我国自然地理特征、不同区域的生态环境问题、
实验原理：
植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素 等条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同 激素成分的培养基上，就可以诱导其分化生成胚状体或丛芽，进而 发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程，证明了分化的植物 细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。
实验目的：
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？如何 消除这一障碍？ 2.怎样使两个不同原生质体发生融合？ 3.发生了融合的原生质体如何处理而获得 杂种植物细胞？ 4.原生质体融合成功的标志是什么？ 5.如何将杂种细胞培育成杂种植株？
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
植物组织培养
➢影响脱分化和再分化的因素:植物激素
生长素 细胞分裂素 适中 有利于愈伤组织的形成
生长素 细胞分裂素 较高 有利于生根
生长素 细胞分裂素 较低
2.1.1植物细胞工程上课(共45张PPT)
白菜
若A含有2N条染色体，2个染色体组， 基因型为Aabb，B含有2M条染色体，2个染 色体组，基因型为ccDd，则新植株应为四 白菜－甘蓝 紫甘蓝 倍体，其体细胞中染色体数为2N+2M,基因 型为AabbccDd。
“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。
思考：白菜、甘蓝是二倍体，那么获得的 白菜—甘蓝是几倍体？ 四倍体
2、实验流程
制备外植体 再分化培养
P34实验
接种 试管苗 脱分化培养 正常植株
实验关键： （1）全程无菌操作（包括接种用具、接 种环境、接种材料、接种过程、培养过 程）。 （2）取材：应选择含形成层的部分，易 诱导形成愈伤组织。 （3）植物激素的比例适当。
试管苗大规模培养
植物组织培养的概念：
应用的原理和方法 细胞生物学和 分子生物学
研究的水平 细胞水平或细胞器水平 概念
细 胞 工 程
分类
按照人们的意愿来 研究的目的 改变细胞内的遗传物 质或获得细胞产品
植物细胞工程 动物细胞工程
细胞工程与基因工程相比：
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。
思考: 克隆多莉羊技术是 细胞 水平上的技术 培育抗虫棉是 分子 水平上的技术。
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。
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？ 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。
C
D.适宜的养料和激素
5.下列不能作为植物组织培养的材料是： A、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎 C、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞
《植物细胞工程课程》课件
它涉及到植物组织培养、植物细胞培 养、植物基因工程等多个领域，是现 代生物技术的重要组成部分。
植物细胞工程的发展历程
1
植物细胞工程的起源可以追溯到20世纪初，当时 科学家开始研究植物细胞的组织培养。
2
到了20世纪70年代，植物细胞培养技术得到了迅 速发展，并逐渐应用于农业生产中。
3
近年来，随着基因工程技术的不断发展，植物基 因工程成为了植物细胞工程领域的研究热点。
，促进产业的健康发展。
THANKS
感谢观看
01
植物细胞培养生产 次生代谢物
通过植物细胞培养技术生产具有 重要经济价值的次生代谢物，如 药物、香料和色素等。
02
植物细胞工程在育 种中的应用
利用植物细胞工程技术培育抗逆 、抗病、优质、高产的新品种， 提高农作物的产量和品质。
03
植物细胞工程在生 物修复中的应用
利用植物细胞工程技术进行土壤 和地下水修复，去除污染物，恢 复生态平衡。
植物组织培养
将植物的器官、组织或细胞等 置于适宜的培养基中进行培养
的方法。
悬浮细胞培养
将分散的单个植物细胞在适宜 的培养基中进行培养，使细胞 能够悬浮生长并增殖。
胚胎培养
将植物的胚胎或幼苗置于适宜 的培养基中进行培养的方法。
原生质体培养
通过酶解法去除植物细胞的细 胞壁，获得原生质体，并在适 宜的培养基中进行培养的方法
01
02
03
实验室安全须知
遵守实验室规定，正确使 用仪器和试剂，避免发生 意外事故。
防护措施
穿戴实验室防护服、手套 、口罩等个人防护用品， 避免直接接触有害试剂和 仪器。
废弃物处理
正确处理实验废弃物，防 止对环境和人体造成危害 。
植物细胞工程的发展历程
1
植物细胞工程的起源可以追溯到20世纪初，当时 科学家开始研究植物细胞的组织培养。
2
到了20世纪70年代，植物细胞培养技术得到了迅 速发展，并逐渐应用于农业生产中。
3
近年来，随着基因工程技术的不断发展，植物基 因工程成为了植物细胞工程领域的研究热点。
，促进产业的健康发展。
THANKS
感谢观看
01
植物细胞培养生产 次生代谢物
通过植物细胞培养技术生产具有 重要经济价值的次生代谢物，如 药物、香料和色素等。
02
植物细胞工程在育 种中的应用
利用植物细胞工程技术培育抗逆 、抗病、优质、高产的新品种， 提高农作物的产量和品质。
03
植物细胞工程在生 物修复中的应用
利用植物细胞工程技术进行土壤 和地下水修复，去除污染物，恢 复生态平衡。
植物组织培养
将植物的器官、组织或细胞等 置于适宜的培养基中进行培养
的方法。
悬浮细胞培养
将分散的单个植物细胞在适宜 的培养基中进行培养，使细胞 能够悬浮生长并增殖。
胚胎培养
将植物的胚胎或幼苗置于适宜 的培养基中进行培养的方法。
原生质体培养
通过酶解法去除植物细胞的细 胞壁，获得原生质体，并在适 宜的培养基中进行培养的方法
01
02
03
实验室安全须知
遵守实验室规定，正确使 用仪器和试剂，避免发生 意外事故。
防护措施
穿戴实验室防护服、手套 、口罩等个人防护用品， 避免直接接触有害试剂和 仪器。
废弃物处理
正确处理实验废弃物，防 止对环境和人体造成危害 。
《植物细胞工程基本技术》课件PPT课件
诱变育种的方法与流程
诱变育种概述
诱变育种是通过人工诱变手段，使植物细胞发生突变，再从中选择具有优良性状的个体 进行繁殖和培育的方法。
诱变育种方法
常见的诱变育种方法包括化学诱变、物理诱变和太空诱变等。其中，化学诱变使用化学 诱变剂处理植物材料，物理诱变使用物理手段如射线、激光等处理植物材料。
诱变育种流程
克隆技术的流程
选择适宜的植物材料、进行无菌操作、细胞培养、愈伤组织诱导、 胚状体诱导、植株再生、遗传转化等步骤。
克隆技术的应用实例
1 2
克隆植物
通过克隆技术可以快速繁殖珍稀濒危植物，保护 物种资源；同时也可以生产转基因植物，改良植 物性状。
克隆动物
克隆技术在动物领域的应用主要包括动物模型的 建立、濒危动物的繁殖和优良品种的保存等方面。
利用植物细胞培养技术生产天然药物、生 物制品和疫苗等，具有生产成本低、周期 短、易于控制等优点。
环境保护
能源生产
利用植物细胞培养技术进行生态修复和环 境污染治理，如重金属污染土壤的修复、 水体净化等。
通过转基因技术将植物细胞培养成能源植 物，如生产生物柴油的油菜、藻类等，为 可再生能源的发展提供技术支持。
植物细胞工程的基本原理
植物细胞具有全能性，即任何一个细胞都包含该物种的全套 遗传信息，在适宜的条件下可以发育成一个完整的个体。通 过离体培养，可以大量繁殖植物，并实现植物的遗传改良。
植物细胞工程的发展历程
1902年
德国植物学家哈伯兰特提出植 物细胞具有全能性的假设。
1958年
斯图尔德成功进行烟草离体培 养，获得完整植株，标志着植 物组织培养技术的诞生。
观察与记录
定期观察植物细胞的生长状况， 记录数据，以便进行后续分析 和研究。
植物细胞工程课件(共29张PPT)
• 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．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？
• 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
3.1植物细胞工程
一、植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
？ 婴儿真的能在试管中发育吗
试管婴儿的生殖方式？ 听说过试管动物，有没有听说过试管植物的？
利用菊花花瓣培养的试管菊花
植
5
物
组
再分化
织
培 养
(愈伤组织) 4
3
6
1 脱分化
2
（一）、植物组织培养
1、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。
单倍体育种
• 方法： –花药离体培养
• 技术： –组织培养获得单倍体 –秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍
• 优点： –明显缩短了育种年限 –后代稳定遗传
突变体的利用
• 利用组织培养时，分裂状态的细胞易受 培养条件和外界压力（如射线，化学物 质等）的影响而产生突变的原理，诱导 并筛选出对人类有用的突变体。
• 分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少， 甚至没有
• 采用茎尖进行组织培养
人工种子
• 结构：
–人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
• 优点：
–不受气候、季节、地域的限制 –保留优良性状 –时间短，占地少
与细胞膜的什么特性有关？
• 4．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？
• 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
3.1植物细胞工程
一、植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
？ 婴儿真的能在试管中发育吗
试管婴儿的生殖方式？ 听说过试管动物，有没有听说过试管植物的？
利用菊花花瓣培养的试管菊花
植
5
物
组
再分化
织
培 养
(愈伤组织) 4
3
6
1 脱分化
2
（一）、植物组织培养
1、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。
单倍体育种
• 方法： –花药离体培养
• 技术： –组织培养获得单倍体 –秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍
• 优点： –明显缩短了育种年限 –后代稳定遗传
突变体的利用
• 利用组织培养时，分裂状态的细胞易受 培养条件和外界压力（如射线，化学物 质等）的影响而产生突变的原理，诱导 并筛选出对人类有用的突变体。
• 分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少， 甚至没有
• 采用茎尖进行组织培养
人工种子
• 结构：
–人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
• 优点：
–不受气候、季节、地域的限制 –保留优良性状 –时间短，占地少
植物细胞工程(中国药科大学生物工程所有)ppt课件
五、植物细胞培育基
常用培育基 MS、N6、B6、RM-1964、 KM-8p等。
MS培育基是目前运用最多最普遍的培育基。无机盐 的浓度较高，能保证组织培育生长所需的矿物营养 。
贮备液〔母液〕的配制
为什么要配制母液？ 1〕、方便 2〕、准确〔有些成分量太小〕
以MS培育基配制为例：
1、大量元素母液的配制 各成分按照表1培育基浓度含量扩展10倍，按顺序逐渐 混合。后用蒸馏水定容到1000ml的容量瓶中，即为10倍 的大量元素母液。倒入细口瓶，贴好标签保管于冰箱中。 配制培育基时，每配1L培育基取此液100ml。
留意：(1) 某些无机成分如Ca2+、SO42一、Mg 2十和 H2PO4一等在一同能够发生化学反响，产生沉淀物。为 防止此景象发生，母液配制时要用纯度高的重蒸馏水溶 解，药品采用等级较高的分析纯，各种化学药品必需先 以少量重蒸馏水使其充分溶解后才干混合，混合时应留 意先后顺序。特别应将Ca2+、SO42一、Mg 2十和H2PO4 一等离子错开混合，速度宜慢，边搅拌边混合。 (2)CaCl2·2H2O要在最后单独参与，在溶解 CaCl2·2H2O时，蒸馏水需加热沸腾，除去水中的CO2， 以防沉淀。另外，CaCl2·2H2O放入沸水中易沸腾，操 作时要防止其溢出。
大烧杯底的外外表不能沾水，否那么加热时烧杯容 易炸裂，使溶液外溢，呵斥烫伤。
5、混合 将融化的琼脂和母液充分混合，用蒸馏水定容到 1000ml，来回混合几次。
6、调pH 用滴管汲取物质的量浓度为1 mol/L的NaOH或HCl溶液， 逐滴滴入溶化的培育基中，边滴边搅拌，并随时用精 细的pH试纸(5.4～7.0)测培育基的pH，不断到培育基 的pH到达要求为止(在调制时要比目的pH值偏高0.2～ 0.5个单位，由于培育基在灭菌过程中由于糖等物质的 降解，pH值会下降0.2～0.5个单位左右)。
《植物细胞工程》课件
植物组织培养技术利用这一原理，通过将植物组织或细胞置于适宜的人工培养基 上，在适宜的环境条件下进行离体培养，使其生长、分化并形成完整的植株。
植物组织培养的步骤
无菌操作
外植体的选择与处理
选择健康、无病虫害的植物组织 或器官作为外植体，并进行消毒 处理。
在无菌条件下将外植体接种到培 养基上。
培养条件控制
植物细胞培养技术需要掌握植物生理 学、生物化学、遗传学等多学科知识 ，同时还需要具备无菌操作、细胞培 养、显微观察等实验技能。
植物细胞培养的步骤
准备培养基
根据培养目的选择适宜的培养基配方，并进 行灭菌处理。
植物材料的准备
选择适宜的植物组织或器官，进行表面消毒后 ，切成适宜的大小。
细胞分散
采用酶解法或机械法将植物组织或细胞分散成单 个细胞。
《植物细胞工程》PPT 课件
目录
• 植物细胞工程简介 • 植物细胞培养技术 • 植物组织培养技术 • 植物基因工程 • 植物细胞工程的前景与挑战
植物细胞工程简介
01
植物细胞工程的定义
植物细胞工程
指利用植物细胞的全能性，通过 培养、融合、转化以及基因操作 等手段，实现对植物细胞进行繁 殖、品种改良和遗传转化的技术 。
植物细胞工程面临的挑战
技术瓶颈
目前植物细胞培养技术尚不成熟，难以实现大规模、 高效的生产。
法规和伦理问题
基因编辑技术可能引发伦理和法规问题，需要制定相 应的规范和标准。
成本和市场需求
植物细胞工程产品的成本较高，市场接受度有待提高 。
对植物细胞工程的展望与建议
加强基础研究
加大对植物细胞工程的基础研究投入，突破技 术瓶颈。
1902年
德国科学家哈伯兰特提出植物 细胞具有全能性的观点。
植物组织培养的步骤
无菌操作
外植体的选择与处理
选择健康、无病虫害的植物组织 或器官作为外植体，并进行消毒 处理。
在无菌条件下将外植体接种到培 养基上。
培养条件控制
植物细胞培养技术需要掌握植物生理 学、生物化学、遗传学等多学科知识 ，同时还需要具备无菌操作、细胞培 养、显微观察等实验技能。
植物细胞培养的步骤
准备培养基
根据培养目的选择适宜的培养基配方，并进 行灭菌处理。
植物材料的准备
选择适宜的植物组织或器官，进行表面消毒后 ，切成适宜的大小。
细胞分散
采用酶解法或机械法将植物组织或细胞分散成单 个细胞。
《植物细胞工程》PPT 课件
目录
• 植物细胞工程简介 • 植物细胞培养技术 • 植物组织培养技术 • 植物基因工程 • 植物细胞工程的前景与挑战
植物细胞工程简介
01
植物细胞工程的定义
植物细胞工程
指利用植物细胞的全能性，通过 培养、融合、转化以及基因操作 等手段，实现对植物细胞进行繁 殖、品种改良和遗传转化的技术 。
植物细胞工程面临的挑战
技术瓶颈
目前植物细胞培养技术尚不成熟，难以实现大规模、 高效的生产。
法规和伦理问题
基因编辑技术可能引发伦理和法规问题，需要制定相 应的规范和标准。
成本和市场需求
植物细胞工程产品的成本较高，市场接受度有待提高 。
对植物细胞工程的展望与建议
加强基础研究
加大对植物细胞工程的基础研究投入，突破技 术瓶颈。
1902年
德国科学家哈伯兰特提出植物 细胞具有全能性的观点。
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专题2 细胞工程
2020/7/17
1
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。
分类：植物细胞工程、动物细胞工程
2.1 植物细胞工程
5
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程的理论基础是什么？通常采 用的技术手段有哪些？
生长素/细胞分裂素
高 利于根分化、抑制芽的形成 适中 利于愈伤组织的形成 低 利于芽的形成
4、理论基础：细胞的全能性
1)、概念 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整 个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性。
2)、原因 从理论上讲，每个细胞都包含该物种 的全部遗传物质（全部基因），所以 每个活细胞都应具有全能性 。
外植体的选择、营养成分、激素、一定的外界因素 （温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等）。 1) 外植体选择
脱分化难易程度因植物种类，器官来源和生长状况 的不同而存在很大差异，一般烟草，胡萝卜，植物花和 幼嫩组织脱分化较易。
2) 激素配比对组织培养的影响
在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素， 其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
胚状体 天然种子的局限： 1）培育周期长 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性 3）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大 量的土地实现制种
（1）人工种子概念
通过植物组织培养得到的胚状体、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。
（2）人工种子组成 胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂 交的。具体的实验方案可以设计如下：
1、植物体细胞融合完成的标志是 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
( A)
2、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。
该过程是指
(B)
A．不同植物的精子和卵细胞的融合
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，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，所以杂 交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。
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。
是（ C ）
Ａ．细胞失去了全能性
Ｂ．细胞中的基因部分丢失
Ｃ．细胞中的基因选择性表达
Ｄ．细胞中的基因变异不同
(二)、植物体细胞杂交 1、定义：
将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过程。
2、优势：（与有性杂交方法比较）
克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了可用 于杂交的亲本组合范围。
3)、全能性的比较
1）受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
2）植物细胞全能性一般比动物细胞 强
4)、全能性表现的条件
离体 , 活细胞，一定的营养物质、激素 和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能 性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这 一过程，就是植物组织培养。
在一个生物体内，细胞没有表现出 全能性，原因
2、植物组织培养的基本过程
（外植体） 脱分化 离体的植物
愈 再分化 伤
胚状体
植
器官、组织、
组
或丛芽
细胞
织
物 体
什么叫脱分化、再分化、愈伤组织？
愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列 疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄 壁细胞。
愈伤组织
以下培养基出现的现象说明什么问题？
3、影响植物组织培养的因素
（3）人工种皮中的有效成分 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
（4）技术：植物组织培养 （5）优点：
①培植周期短 ②后代无性状分离 ③不受气候,季节和地域限制 ④可以很方便地贮藏和运输
二 、作物新品种的培育
1、单倍体育种
1.)单倍体定义：
由配子不经过受精作用而直接发育成,且体 细胞中含有本物种配子染色体数目的个体.
植 物
所采用技术 的理论基础
细
胞
工 通常采用的
程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
一、技术手段
(一)、植物组织培养技术
1、植物组织培养的概念
在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、 组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，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。
B．不同植物的原生质体的融合
C．完整的两个体细胞的融合
D．植物花粉细胞的两两融合
比较
无性繁殖
染色体变异、基因重组
细胞全能性
膜流动性 细胞全能性
①脱分化 ②再分化
保持优良性状 繁殖速度快、大规模生产 提高经济效益
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远源杂交 的障碍
杂交技术应用了组织培养
植物细胞工程的基本技术
ห้องสมุดไป่ตู้
试管苗大规模培养
2、作物脱毒
1.)作物脱毒的原因: 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 2.)作物脱毒的材料: 分生区（如茎尖）的细胞 3.)作物脱毒的方法: 进行茎尖组织培养 4.)作物脱毒的结果: 获得脱毒苗 5.)成就:
3、神奇的人工种子
2.1.2植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）
(1)概念： 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术.
(2)特点: A、保持优良品种的遗传特性; B、高效快速地实现种苗的大量繁殖.
(3)优点： 从植物体上取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。 例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产 400万株兰花苗.
3、过程
植物细胞A 植物细胞B
去除细胞壁：
纤维素酶、果胶酶。
人工诱导方法：
原生质体A
物理法：离心、振动、
电激；
再生细胞壁
化学法：聚乙二醇。
原生质体B
原生质体融合
（基础：细胞膜的流动性）
杂交细胞
愈伤组织
植株
利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
4.成果及未解决问题
白菜
白菜—甘蓝
甘蓝
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？
2020/7/17
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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。
分类：植物细胞工程、动物细胞工程
2.1 植物细胞工程
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2.1.1 植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程的理论基础是什么？通常采 用的技术手段有哪些？
生长素/细胞分裂素
高 利于根分化、抑制芽的形成 适中 利于愈伤组织的形成 低 利于芽的形成
4、理论基础：细胞的全能性
1)、概念 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整 个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性。
2)、原因 从理论上讲，每个细胞都包含该物种 的全部遗传物质（全部基因），所以 每个活细胞都应具有全能性 。
外植体的选择、营养成分、激素、一定的外界因素 （温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等）。 1) 外植体选择
脱分化难易程度因植物种类，器官来源和生长状况 的不同而存在很大差异，一般烟草，胡萝卜，植物花和 幼嫩组织脱分化较易。
2) 激素配比对组织培养的影响
在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素， 其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
胚状体 天然种子的局限： 1）培育周期长 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性 3）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大 量的土地实现制种
（1）人工种子概念
通过植物组织培养得到的胚状体、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。
（2）人工种子组成 胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂 交的。具体的实验方案可以设计如下：
1、植物体细胞融合完成的标志是 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
( A)
2、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。
该过程是指
(B)
A．不同植物的精子和卵细胞的融合
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，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，所以杂 交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。
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。
是（ C ）
Ａ．细胞失去了全能性
Ｂ．细胞中的基因部分丢失
Ｃ．细胞中的基因选择性表达
Ｄ．细胞中的基因变异不同
(二)、植物体细胞杂交 1、定义：
将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过程。
2、优势：（与有性杂交方法比较）
克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了可用 于杂交的亲本组合范围。
3)、全能性的比较
1）受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
2）植物细胞全能性一般比动物细胞 强
4)、全能性表现的条件
离体 , 活细胞，一定的营养物质、激素 和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能 性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这 一过程，就是植物组织培养。
在一个生物体内，细胞没有表现出 全能性，原因
2、植物组织培养的基本过程
（外植体） 脱分化 离体的植物
愈 再分化 伤
胚状体
植
器官、组织、
组
或丛芽
细胞
织
物 体
什么叫脱分化、再分化、愈伤组织？
愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列 疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄 壁细胞。
愈伤组织
以下培养基出现的现象说明什么问题？
3、影响植物组织培养的因素
（3）人工种皮中的有效成分 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
（4）技术：植物组织培养 （5）优点：
①培植周期短 ②后代无性状分离 ③不受气候,季节和地域限制 ④可以很方便地贮藏和运输
二 、作物新品种的培育
1、单倍体育种
1.)单倍体定义：
由配子不经过受精作用而直接发育成,且体 细胞中含有本物种配子染色体数目的个体.
植 物
所采用技术 的理论基础
细
胞
工 通常采用的
程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
一、技术手段
(一)、植物组织培养技术
1、植物组织培养的概念
在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、 组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，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。
B．不同植物的原生质体的融合
C．完整的两个体细胞的融合
D．植物花粉细胞的两两融合
比较
无性繁殖
染色体变异、基因重组
细胞全能性
膜流动性 细胞全能性
①脱分化 ②再分化
保持优良性状 繁殖速度快、大规模生产 提高经济效益
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远源杂交 的障碍
杂交技术应用了组织培养
植物细胞工程的基本技术
ห้องสมุดไป่ตู้
试管苗大规模培养
2、作物脱毒
1.)作物脱毒的原因: 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 2.)作物脱毒的材料: 分生区（如茎尖）的细胞 3.)作物脱毒的方法: 进行茎尖组织培养 4.)作物脱毒的结果: 获得脱毒苗 5.)成就:
3、神奇的人工种子
2.1.2植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）
(1)概念： 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术.
(2)特点: A、保持优良品种的遗传特性; B、高效快速地实现种苗的大量繁殖.
(3)优点： 从植物体上取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。 例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产 400万株兰花苗.
3、过程
植物细胞A 植物细胞B
去除细胞壁：
纤维素酶、果胶酶。
人工诱导方法：
原生质体A
物理法：离心、振动、
电激；
再生细胞壁
化学法：聚乙二醇。
原生质体B
原生质体融合
（基础：细胞膜的流动性）
杂交细胞
愈伤组织
植株
利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
4.成果及未解决问题
白菜
白菜—甘蓝
甘蓝
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？