植物细胞工程(公开课课件)

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公开课《植物细胞工程的基本技术》课件

公开课《植物细胞工程的基本技术》课件

成熟阶段
20世纪90年代以后,随着基因工 程和细胞工程技术的不断发展, 植物细胞工程在农业生产、生物 多样性保护等方面得到了广泛应 用。
植物细胞工程的应用领域
农业领域
生物多样性保护
通过植物细胞工程技术,可以快速繁殖优 良品种、生产转基因植物、培育抗逆性强 的新品种等,提高农业生产效益。
通过植物细胞工程技术,可以保存珍稀、 濒危植物物种,保护生物多样性。
细胞培养肉和植物肉的生产
利用植物细胞工程技术生产细胞培养肉和植物肉, 满足消费者对健康和环保的需求,降低动物性食品 的生产成本。
植物工厂的兴起
利用植物细胞工程技术和设施农业,实现植 物的工厂化生产,提高农作物的产量和品质 ,降低环境影响。
植物细胞工程的未来应用
抗虫、抗病和抗旱作物的培育
利用植物细胞工程技术培育具有抗虫、抗病和抗旱功能的作物,提 高农作物的抗逆性,减少农药使用。
培养基的配制
根据实验需求,选择合适的培养基配方,并确保其pH值、渗透压等参数适宜。
实验操作的时间与温度
在适宜的时间和温度条件下进行实验操作,以保证实验结果的可靠性。
实验废弃物的处理
妥善处理实验废弃物,防止对环境造成污染。
植物细胞工程实验的安全防护
实验室安全规定
遵守实验室安全规定,确保实验操作符合相 关法律法规。
细胞培养技术
通过将植物细胞置于适宜的培养基中 ,使其在人工控制的环境下生长和分 裂。
显微操作技术
利用显微镜对细胞或亚细胞结构进行 精细操作,如显微注射、染色体操作 等。
组织培养技术
通过将植物组织或器官置于适宜的培 养基中,诱导其再生出完整的植株。
植物细胞工程实验的注意事项
实验材料的选择

植物细胞工程课件(公开课)

植物细胞工程课件(公开课)

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
优点:
1.微型繁殖技术
①高效快速地实现种苗的大量繁殖;
率,并且会有各种各样的生理和形态突
变,如株高、花色、植株形态、生育期、
耐性等。可以从中选择优良突变体,培
育新品种。
3.利用细胞融合技术,克服远缘杂交 不亲和性
野生种往往有许多优良性状,但大 部分野生种与栽培种杂交不亲和, 严重影响了野生种优良遗传基因的 应用。利用细胞融合,可以克服这 种杂交不亲和性,获得体细胞杂种, 使野生种的利用成为可能。
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。
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
植物体细胞杂交
植物细胞融合
过程示意图
再生出 细胞壁
(1)

植物细胞工程(公开课课件) ppt

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物理法:离心、振动、电刺下激 化学法:聚乙二醇(PEG)操

14
-
2.植物体细胞杂交的概念:
是将不同种的植物体细胞,在一定条 件下融合成杂种细胞,并将杂种细胞培育 成新的植物体的技术。
植物体细胞杂交技术包含了植物细胞 融合技术和植物组织培养技术。
3.植物体细胞杂交的原理:
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
-
小结:
一、植物组织培养
17
原理?
离体植 脱 愈 再 胚
物细胞
分 化
伤 组
分 化
状 体
(外植体) 织
试 管 苗
植 物 体
有何特点?
无菌条件下操作
二原、理植?物体细胞杂交
18
原理?
-
植物细胞的融合 植物组织培养
植物细胞A 方法?


去壁 原生质体A
原生质体B 去壁
植物细胞B
人 工 诱 导
融合 的原 生质 体AB
7
-
脱分化
离体植物细胞
愈伤组织
再分化 植物体
8
-
•由花瓣到一个完整植株大致经 历那些过程? •为什么一个花瓣可以变成一个 植株? •为什么在植株上不能表达全能 性?
9
-
植物组织培养技术
10
2.植物组织培养的过程: -
脱分化
再分化
无菌条件下操作
离体植 脱 物细胞 分 (外植体)化
愈再 伤分 组化 织
再 生 出 细 胞 壁
杂 种 细 胞 AB
愈 伤 脱组 分织 化
杂条
再 分
种件 植下 株操
化作

2.1植物细胞工程 PPT课件

2.1植物细胞工程 PPT课件

12.(多选)有关原生质体的下列叙述中,正确的是 A.组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 B.原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原 生质
C.被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体
D.原生质体只能用于植物细胞工程
13.2006年普通高等学校招生全国统一考试理科
综合能力测试(北京卷)以下不能说明细胞全 能性的实验是 A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B.紫色糯性王米种子培育出植株 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些? 离体 (外植体) (无机物、有机物) (生长素、细胞分裂素等)
营养物质 激素
其他外界条件 (温度、无菌、光照等)
植物组织培养 ——培养基
• 定义:含有一定营养成分,供组织培养植物生 长的基质 • 矿质元素:大量元素及微量元素 • 有机营养成分 ① 含N物质:包括维生素和某些有机添加物 ② 碳源:蔗糖 ③ 琼脂:起支持作用 ④ 植物激素:生长素、细胞分裂素等
8.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时,下列条
件中不需要的是
A、具有完整细胞核的细胞
B、一定的营养物质和植物激素
C、离体状态
D、导入指定基因
9.(多选)植物体细胞的组织培养常被用于保
留杂种优势。因为植物组织培养的过程
A.不可能发生基因突变 B.生殖方式属于无性生殖 C.子代不发生性状分离 D.体细胞内不存在等位基因
植物体细胞杂交过程
植物细胞的融合 植物细胞A
①去 壁 方法?
植物组织培养
原生质体A 原生质体B
①去 壁 ② 人 工 诱 导
融合的 原生质 体AB
植物细胞B
诱导融合 的方法?

《植物细胞工程课程》课件

《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(公开课课件)

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基因编辑技术
如CRISPR-Cas9系统,可 以对植物基因进行精确的 敲除或修改。
植物基因转移的方法
农杆菌转化法
利用农杆菌将重组质粒导入到植 物细胞中。
基因枪法
通过物理手段将重组质粒直接导入 到植物细胞中。
微注射法
通过显微操作将重组质粒注入到植 物细胞中。
植物基因工程的应用实例抗源自、抗病转基因植物利用基因转移技术,研究基因 功能、表达调控机制等,为作
物改良提供理论依据。
02
植物细胞培养技术
植物细胞培养的基本原理
细胞全能性
激素与生长调节
植物细胞具有全能性,即每个细胞都 含有该物种的全套遗传信息,在适宜 条件下可以发育成完整的个体。
植物细胞培养过程中需要添加适当的 激素和生长调节剂,以促进细胞的生 长和分化。
培养基制备
根据需要选择适宜的培养基配 方,并按照比例配制。
培养条件控制
保持适宜的温度、光照、湿度 等培养条件,以满足细胞的生 长和分化需求。
植物细胞培养的应用实例
快速繁殖
利用植物细胞培养技术可以快速繁殖珍稀、 濒危植物或具有重要经济价值的植物。
基因工程
通过植物细胞培养技术,可以将外源基因导 入植物细胞,实现基因工程的操作。
植物细胞工程的基因编辑技术
总结词
基因编辑技术是植物细胞工程中的一种 重要工具,可以对植物细胞的基因进行 精确的编辑和修饰。
VS
详细描述
基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、 ZFNs和TALENs等,它们能够实现对植物 细胞基因的敲除、插入、点突变等操作。 通过基因编辑技术,可以改良植物的性状 、提高抗逆性、增加产量等。此外,基因 编辑技术还可以用于研究植物生长发育的 分子机制,深入了解植物细胞工程的原理 和应用。

植物细胞工程(中国药科大学生物工程所有)ppt课件

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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

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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。

优质公开课 植物细胞工程ppt课件

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1、实质: 具有某种生物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。
2、体内细胞未表现全能性的原因:基因选择性表达的结果
3、全能性表达的条件(植物组织培养的条件):
内因:离体细胞、组织或器官(为什么要离体?) 外因:1)适宜的外界环境条件,例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等
2)培养基(一定的营养物质,激素)
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资料2 科学家应用多倍体育种的方法, 培育出的三倍体无子西瓜,具有无子、 含糖高、口感好等特点。
但因其不结种子, 每年必须用四倍体和 二倍体西瓜杂交培育 种子,不仅增加了生 产成本,也给无籽西 瓜的普及带来困难。
精品课件
资料3 病毒引起的植物病害有500多种。 受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉, 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的 防治办法,只能拔除病株,造成很大的经济损 失。
影响 ③高效快速地实现种苗的大量繁殖
例:用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗
精品课件
(3)微型繁殖 的应用:
生菜 兰花
无籽西瓜
精品课件
杨树
2.作物脱毒(培养无病毒植株)
(1)材料: 毒或极少
植物的分生区(茎尖)--无病
(2)脱毒苗: 切取茎尖进行组织培养, 再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗
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。
蛋白质工程是 分子 水平上的技术。
精品课件
细胞工程
精品课件
植 所采用技术 物 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
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2.植物体细胞杂交的概念:
是将不同种的植物体细胞,在一定条 件下融合成杂种细胞,并将杂种细胞培育 成新的植物体的技术。 植物体细胞杂交技术包含了植物细胞 融合技术和植物组织培养技术。
3.植物体细胞杂交的原理:
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
原理? 植物细胞的融合 植物细胞 A 去 壁 方法?
原理? 植物组织培养
标志
无 菌 条 件 下 操 作
试 管 苗
植 物 体
3.植物组织培养概念:
在无菌和人工控制条件下,将离体 的植物器官、组织、细胞(即外植体), 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 状体或丛芽,最终形成完整的植株。
去 除 掉 细 胞 壁
人 工 诱 导 融 合
融合完 成的 标志
方法?
无 菌 条 件 物理法:离心、振动、电刺激 下 化学法:聚乙二醇(PEG) 操 作
范围,在培育作物新品种方面具有广阔的
前景。
小结:
一、植物组织培养
离体植
脱 分 物细胞 化 (外植体) 愈 伤 组 织 再 分 化 胚 状 体 原理?
试 管 苗
植 物 体
有何特点?
无菌条件下操作
二、植物体细胞杂交 原理?
植物细胞的融合 植物细胞 A 去 壁 方法?
原理? 植物组织培养
融合 愈 杂 杂 再 原生质体A 人 的原 伤 种 种 生 工 脱 组 再 植 生质 原生质体B 出 细 分 诱 分 株 体AB 织 胞 细 导 化 化 去 壁 胞 AB 植物细胞B 壁 融合完成的 促进融合的方法?
多利和伊恩·维尔莫 特
细胞工程
原理和方法 操作的水平 细胞生物学和分子生物学 细胞整体水平或细胞器水平
按照人们的意愿来改变细胞内的遗 研究的目的 传物质或获得细胞产品 分类 植物细胞工程和动物细胞工程
2.1 植物细胞工程
一、植物组织培养
Identity
二、植物体细胞杂交
• 由花瓣到一个完整植株大致经 历那些过程? • 为什么一个花瓣可以变成一个 植株? • 为什么在植株上不能表达全能 性?
脱分化 离体植物细胞
再分化
愈伤组织
植物体
• 由花瓣到一个完整植株大致经 历那些过程? • 为什么一个花瓣可以变成一个 植株? • 为什么在植株上不能表达全能 性?
植物组织培养技术
2.植物组织培养的过程:
脱分化 再分化
无菌条件 化 (外植体)
再 分 化
胚 状 体
融合 愈 杂 杂 再 原生质体A 人 的原 伤 种 种 生 工 脱 组 再 植 生质 原生质体B 出 细 分 诱 分 株 体AB 织 胞 细 导 化 化 去 壁 胞 AB 植物细胞B 壁
无 菌 条 件 下 操 作
4.植物体细胞杂交的意义:
克服了不同生物体远缘杂交的不亲和
障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合
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