植物细胞工程 ppt课件
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植物细胞工程- PPT课件
植物细胞工程 热点
• 1.在无菌和人工控制的条件下，采用植物细胞 和组织培养技术培养植物的细胞，组织，器 官以获得有药用价值的次生代谢产物。 2.采用植物的遗传操作技术改变植物或植物细 胞的原有性状和功能，获得具有优良性状的 植株或植物细胞，生产有药用价值的次生代 谢产物。
第二节 植物细胞培养特性 及主要培养技术
三、植物细胞的培养特点
（1）植物细胞有独特的培养时间及特征：重量的 增加在对数期，次生代谢产物积累在稳定期 （2）植物细胞很少单一细胞生长，对数生长后期分 泌量蛋白和粘多糖，以非均相集合的细胞团悬浮 生长。
（3）植物细胞好气，培养过程需供气及搅拌，
（4）植物细胞较微生物细胞大得多，纤维素细胞壁， 细胞壁脆弱，抗剪切能力小，传统的搅拌式反应 器极易损伤细胞壁
（2）无机氮源，硝酸盐，铵盐为主。
（3）碳源，蔗糖 （4）需多种维生素烟酸，B1，B6和植物生长激素 生
长素，细胞分裂素，赤霉素，脱落酸，乙烯。
（5）需有机物：甘氨酸或水解络酪蛋白，酵母提取液
等。
A
B
A：BA(0mg/L) ，芽（减少），根（增多）愈伤组织（一定量） B：BA(0.1mg/L)，芽（适量），根（适量）愈伤组织（一定量）
二、培养植物细胞 四个生长时期
延迟期：细胞数恒定，高RNA含量，高蛋白质合 成能力； 加速期：细胞快速生长期。细胞数、DNA和蛋白 质浓度增加，有丝分裂活性、RNA含量和蛋白质 合成能力减少； 对数期：介于最大生长率和蛋白质合成完全停止 期之间。增加细胞鲜重、干重及RNA酶活性，蛋 白质合成能力完全减退； 稳定期：细胞数稳定。细胞高液泡化，极度脆弱， 高度分化及高浓度有机化合物。
第四章 植物细胞工程 Plant Cell Engineering
植物细胞工程一轮复习ppt课件
出
愈伤 脱 组织
分 化
再 分 化
杂 种 植 株
细 诱导融合 胞 的方法？ 壁
细胞融合的基础：
细胞膜的流动性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2.概念
用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方法。
1．怎样去除细胞壁？去壁以后的结构叫什么？ 酶解法（纤维素酶和果胶酶） 原生质体
2.用什么方法才能让两个原生质体能发生融合？这与 细胞膜的什么特性有关？ 物理方法：离心、振动、电激 化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导 细胞膜的流动性 3．融合完成的标志是什么？ 再生细胞壁
4．融合后会有哪几种结果？下一步该做何处理？ 马-番、马—马、番--番 要经过筛选才能得到杂种植株 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
植物组织培养
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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
植物细胞B
方法？
融合 完成
的
融合的
标志 杂种
原生质
诱导 体AB 再
融合
生
细胞 AB
和植物激素（生长
植 无定形状态 特点？ 愈伤组织 （未分化）素，细胞分裂素
物 薄壁细胞
等），琼脂
组 高度液泡化
再分化
织 排列疏松、无规则 培 无叶绿体,不进行光 养 合作用
根、芽 （分化）
《植物细胞工程》课件
05
CHAPTER
植物细胞工程的前景和挑战
植物细胞工程的发展前景
植物细胞工程在农业上的应用
01
通过植物细胞工程技术，可以改良作物的品质、抗逆性和产量
，提高农业生产的效益。
植物细胞工程在生态修复上的应用
02
利用植物细胞工程技术培育出具有较强抗逆性的植物，用于修
复受损的生态系统，提高生态系统的稳定性和可持续性。
近年来，随着基因工程和生物技术的不断发展，植物细胞工程在理论和
应用方面都取得了重要进展，成为现代农业生物技术的重要支柱之一。
植物细胞工程的应用领域
植物种质资源保护和利用
植物新品种培育
通过建立植物离体保存库，保存濒危、珍 稀植物种质资源，并实现种质资源的有效 利用。
利用植物细胞工程技术，通过基因工程和 突变体的筛选等方法，培育具有优良性状 的新品种。
有药用价值的次生代谢产物的生 产
通过植物细胞培养技术，实现有用次生代 谢产物的规模化生产。
植物脱病毒
利用植物细胞工程技术，通过离体培养获 得无病毒植株，提高植物的抗病性和产量 。
02
CHAPTER
植物细胞培养技术
植物细胞培养的基本原理
植物细胞培养的基本原理是建立在细胞 全能性的基础上，即离体的植物细胞能
植物细胞工程是植物生物技术的一个重要领域，具有广泛的应用前景和重要的经 济价值。
植物细胞工程的发展历程
01
起始阶段
植物细胞工程的起始可以追溯到20世纪初，当时科学家开始研究植物组
织培养技术。
02
发展阶段
20世纪70年代以后，随着植物细胞培养技术的不断完善和应用，植物
细胞工程得到了迅速发展。
03
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
植物细胞工程PPT演示课件
总结词
植物细胞培养技术在品种改良、次生代谢产物生产等方面具有广泛应用。
详细描述
通过植物细胞培养技术，可以快速繁殖优质种质资源，提高农作物的抗逆性和产量。同时，利用该技 术可生产珍贵的次生代谢产物，如药物、香料和色素等。此外，植物细胞培养在生物能源领域也有着 广阔的应用前景，如生产生物燃料和生物塑料等。
定义与特点
定义
植物细胞工程是一门利用植物细 胞进行遗传操作和人工培养，以 实现特定育种和生产目标的技术 。
特点
具有高度精确和可控性，能够实 现植物遗传资源的优化配置和高 效利用，为农业生产和植物育种 提供新的途径。
研究意义与应用领域
研究意义
植物细胞工程是现代生物技术的重要 组成部分，对于提高农业产量、改良 作物品质、保护生态环境等方面具有 重要意义。
利用植物细胞工程技术，可以实现定向培育具有抗逆性、抗病虫害等优良性状的新品种，用于替代或 治理有毒有害植物。
前景展望
随着生态环境的恶化，有毒有害植物的治理和生物入侵防控任务愈发紧迫，植物细胞工程在这方面具 有广阔的应用前景。
药用植物生产与天然产物开发
01
药用植物的价值
药用植物是天然药物的重要来源，具 有疗效确切、副作用小等优点。
伦理、法律与社会问题
基因编辑的伦理问题
关注基因编辑技术的伦理边界，避免 对人类和生态环境的潜在风险。
知识产权保护
加强植物新品种保护，促进技术创新 和产业发展的良性循环。
社会接受度与公众参与
提高公众对植物细胞工程的认知，促 进社会各界的参与和讨论。
数据共享与隐私保护
平衡数据共享和隐私保护的需求，建 立数据管理和安全保障机制。
优势与挑战
植物细胞工程技术具有稳定、长期保存种质资源的特点，但也面临着技术难度大、成本高 等挑战。
植物细胞培养技术在品种改良、次生代谢产物生产等方面具有广泛应用。
详细描述
通过植物细胞培养技术，可以快速繁殖优质种质资源，提高农作物的抗逆性和产量。同时，利用该技 术可生产珍贵的次生代谢产物，如药物、香料和色素等。此外，植物细胞培养在生物能源领域也有着 广阔的应用前景，如生产生物燃料和生物塑料等。
定义与特点
定义
植物细胞工程是一门利用植物细 胞进行遗传操作和人工培养，以 实现特定育种和生产目标的技术 。
特点
具有高度精确和可控性，能够实 现植物遗传资源的优化配置和高 效利用，为农业生产和植物育种 提供新的途径。
研究意义与应用领域
研究意义
植物细胞工程是现代生物技术的重要 组成部分，对于提高农业产量、改良 作物品质、保护生态环境等方面具有 重要意义。
利用植物细胞工程技术，可以实现定向培育具有抗逆性、抗病虫害等优良性状的新品种，用于替代或 治理有毒有害植物。
前景展望
随着生态环境的恶化，有毒有害植物的治理和生物入侵防控任务愈发紧迫，植物细胞工程在这方面具 有广阔的应用前景。
药用植物生产与天然产物开发
01
药用植物的价值
药用植物是天然药物的重要来源，具 有疗效确切、副作用小等优点。
伦理、法律与社会问题
基因编辑的伦理问题
关注基因编辑技术的伦理边界，避免 对人类和生态环境的潜在风险。
知识产权保护
加强植物新品种保护，促进技术创新 和产业发展的良性循环。
社会接受度与公众参与
提高公众对植物细胞工程的认知，促 进社会各界的参与和讨论。
数据共享与隐私保护
平衡数据共享和隐私保护的需求，建 立数据管理和安全保障机制。
优势与挑战
植物细胞工程技术具有稳定、长期保存种质资源的特点，但也面临着技术难度大、成本高 等挑战。
《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。
植物细胞工程的基本技术ppt课件
使用比例
生长素 > 细胞分裂素 生长素 < 细胞分裂素
生长素 ＝ 细胞分裂素
实验结果
有利于根的分化 有利于芽的分化 促进愈伤体的消毒 外植体的消毒
外植体的切段 接种外植体
流水冲洗 →酒精消毒30s →无菌水清洗2～3次 →次氯酸钠溶液处理30min →无菌水清洗2～3次。
小肠上 皮细胞
血红 细胞
神经 细胞
细胞的再分化：
➢脱分化产生的愈伤组织继续培养， 重新分化成根或芽等器官的过程。
脱分化和再分化是依靠什么手段实现的？
补充：植物激素的作用
生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用： 生长素主要促进生根，细胞分裂素主要促进发芽， 通过改变二者的比例，可以实现脱分化与再分化。
诱导愈伤组织
移栽
注意：先诱导生芽，再诱导 生根！
诱导生芽生根 移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖，让 试管苗在培养箱内生长几日。用 流水清洗掉根部的培养基后，将 幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠 岩等环境中，待其长壮后再移栽 入土。
【注意】
1. 实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌。接种操 作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要 灭菌。 2. 接种时注意外植体的方向，不要倒插。 3. 诱导愈伤组织期间一般不需要光照，有光易形成维管 组织，不易形成愈伤组织。在后续的培养过程中，每日需 要给予适当时间和强度的光照。
特点：分化程度低， 全能性高。
愈伤组织：离体的植 物器官、组织或细胞，
在培养一段时间以后， 通过细胞分裂，形成 一种由排列疏松无规 则、高度液泡化、无 定形态的薄壁细胞组 成的组织。
细胞的脱分化：
➢让已经分化的细胞，经过诱导后，
失去其特有的结构和功能而转变成未
《植物细胞工程制药》课件
02 03
生物制品的安全性和有效性
植物细胞工程制药技术可以确保生物制品的安全性和有效性，通过检测 和鉴定生物制品的成分、纯度、稳定性等方面，确保生物制品的质量和 可靠性。
生物制品的生产效率
植物细胞工程制药技术可以提高生物制品的产量和生产效率，降低生产 成本，为生物制品的生产提供更加经济和可持续的解决方案。
大规模培养技术还有助于解决 植物资源短缺和生态环境保护 等问题，促进可持续发展。
植物细胞大规模培养的方法和技术
01
02
03
悬浮培养
将植物细胞接种在液体培 养基中，通过搅拌或充气 等方式使细胞悬浮在培养 基中生长。
固定化培养
将植物细胞固定在载体上 ，然后将其放入培养基中 进行培养。这种方法有利 于细胞生长和产物积累。
通过酶解将植物组织或细胞分散为单个细胞 ，再进行培养。
组织培养
将植物组织或器官进行培养，可再生为完整 植株。
悬浮细胞培养
将单个细胞悬浮在液体培养基中进行培养， 可实现大规模培养。
微繁殖
利用植物细胞培养技术快速繁殖珍稀、濒危 植物。
植物细胞培养的工艺流程和关键技术参数
工艺流程
细胞选择、酶解分散、细胞悬浮、细胞增殖、诱导分化、植株再生。
植物细胞工程制药在其他领域的应用
食品工业
植物细胞工程制药技术可以用于生产具有特定功能的食品添加剂 、功能性食品等，提高食品的营养价值和保健功能。
环境保护
植物细胞工程制药技术可以用于治理环境污染，通过植物细胞对有 毒有害物质的吸收和降解，实现环境净化。
农业领域
植物细胞工程制药技术可以用于改良农作物品种，提高农作物的抗 逆性和产量，促进农业可持续发展。
04
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
正式植物细胞工程的基本技术ppt-新人
造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操 作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作 一定要规范，避免带入杂菌。
1
在本实验中，切取胡萝卜块 根时强调要切取含有形成层 部分，原因是这部分容易诱 导形成愈伤组织。请思考一 下，胡萝卜的其他部分（如 茎、叶、花），是否也能培 养成小植株，你能用实验的 方法进行验证吗？
单击添加副标题
专题2 细胞工程
高二生物教研组
细1996年7月5日,世 界上第一只体细胞 克隆动物-----克 隆羊多利诞生于英 国.
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。
请同学们阅读 P34实验完成 P35讨论题。
0 1
在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
0 2
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以 在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种 杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培 养物迅速死亡。
白菜 甘蓝 白菜－甘蓝
请思考：
01
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？
02
有没有一种温和的去壁方法呢？
03
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？
04
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？
1
在本实验中，切取胡萝卜块 根时强调要切取含有形成层 部分，原因是这部分容易诱 导形成愈伤组织。请思考一 下，胡萝卜的其他部分（如 茎、叶、花），是否也能培 养成小植株，你能用实验的 方法进行验证吗？
单击添加副标题
专题2 细胞工程
高二生物教研组
细1996年7月5日,世 界上第一只体细胞 克隆动物-----克 隆羊多利诞生于英 国.
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。
请同学们阅读 P34实验完成 P35讨论题。
0 1
在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
0 2
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以 在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种 杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培 养物迅速死亡。
白菜 甘蓝 白菜－甘蓝
请思考：
01
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？
02
有没有一种温和的去壁方法呢？
03
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？
04
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？
植物细胞工程的实际应用(共26张PPT)
药用成分提取
利用植物细胞工程技术，优化药用植物的种植和 提取工艺，提高药用成分的产量和纯度，为药物 研发提供优质原料。
药用植物品质改良
通过植物细胞工程技术，改良药用植物的品质和 产量，提高其经济价值和药用效果。
环境保护与修复
土壤污染修复
利用植物细胞工程技术，培育具 有较强重金属耐性和积累能力的 转基因植物，用于土壤重金属污 染修复。
加强科普宣传与公众参与
提高公众对植物细胞工程技术的认知 和理解，促进科技决策的民主化和科 学化。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
组织培养
将植物组织或器官置于培养基中，通过诱导其分裂和分化， 形成新的植株。
细胞突变与基因编辑
通过物理、化学或生物诱变方法，诱导植物细胞发生突变， 从中选择具有优良性状的细胞；或者利用基因编辑技术， 对植物细胞的基因进行精确的修改。
植物细胞突变与基因编辑
突变体的筛选
从突变体库中筛选具有优良性状 （如抗病、抗虫、抗逆等）的突
详细描述
针对珍稀、濒危植物，利用植物细胞工程技术进行离体培养，实现快速繁殖。 这种方法不仅可以为物种保护提供大量种源，还可以为研究濒危机制和保护措 施提供有力支持，对于维护生物多样性具有重要意义。
药用植物的工业化生产
总结词
通过植物细胞工程技术，实现药用植物的工业化生产，为药物研发提供稳定、可靠的原料来源。
水体净化
通过植物细胞工程技术，培育具 有较强氮、磷吸收能力的转基因 植物，用于水体富营养化治理和 净化。
退化生态系统恢复
利用植物细胞工程技术，培育适 应性强、生长快的转基因植物， 用于退化生态系统的恢复和重建。
04 植物细胞工程的应用实例
利用植物细胞工程技术，优化药用植物的种植和 提取工艺，提高药用成分的产量和纯度，为药物 研发提供优质原料。
药用植物品质改良
通过植物细胞工程技术，改良药用植物的品质和 产量，提高其经济价值和药用效果。
环境保护与修复
土壤污染修复
利用植物细胞工程技术，培育具 有较强重金属耐性和积累能力的 转基因植物，用于土壤重金属污 染修复。
加强科普宣传与公众参与
提高公众对植物细胞工程技术的认知 和理解，促进科技决策的民主化和科 学化。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
组织培养
将植物组织或器官置于培养基中，通过诱导其分裂和分化， 形成新的植株。
细胞突变与基因编辑
通过物理、化学或生物诱变方法，诱导植物细胞发生突变， 从中选择具有优良性状的细胞；或者利用基因编辑技术， 对植物细胞的基因进行精确的修改。
植物细胞突变与基因编辑
突变体的筛选
从突变体库中筛选具有优良性状 （如抗病、抗虫、抗逆等）的突
详细描述
针对珍稀、濒危植物，利用植物细胞工程技术进行离体培养，实现快速繁殖。 这种方法不仅可以为物种保护提供大量种源，还可以为研究濒危机制和保护措 施提供有力支持，对于维护生物多样性具有重要意义。
药用植物的工业化生产
总结词
通过植物细胞工程技术，实现药用植物的工业化生产，为药物研发提供稳定、可靠的原料来源。
水体净化
通过植物细胞工程技术，培育具 有较强氮、磷吸收能力的转基因 植物，用于水体富营养化治理和 净化。
退化生态系统恢复
利用植物细胞工程技术，培育适 应性强、生长快的转基因植物， 用于退化生态系统的恢复和重建。
04 植物细胞工程的应用实例
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脱分化难易程度因植物种类， 器官来源和生长状况不同有很 大差异，一般烟草，胡萝卜， 植物花和幼嫩组织脱分化较易
以下培养基出现的现象说明什么问题？
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。
生长素/细胞分裂素
高 利于根分化、抑制芽的形成
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根
伤
组
织
芽
植 物 体
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
4 影响植物组织培养的因素
材料的选择、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）。
外植体选择
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
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。
2、理论基础：细胞的全能性
工
或获得细胞产品
程
植物细胞工程
分类
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。
植物细胞工程的理论基础 是什么？通常采用的技术手段 有哪些？
植 所采用技术 物 的理论基础 细
全能性，原因是（ 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
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。
3 植物组织培养的基本过程
胶酶。
原生质体A
人工诱导方法：
物理法：离心、 振动、电激；
化学法：聚乙二 醇。
再生细 胞壁
愈伤组织Biblioteka 植物细胞B原生质体B 细胞融合
杂交细胞 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？
专题2 细胞工程
2020/12/12
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。
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
适中 利于愈伤组织的形成 低 利于芽的形成
( 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、过程
植物细胞A
去除细胞壁：
纤维素酶、果
保持优良性状
繁殖速度快、大规模生产 克服不同种生物远源杂交
提高经济效益
的障碍
杂交技术应用了组织培养
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。
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：
二 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
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平
细胞整体水平或细 胞器水平
细
研究的目的
按照人们的意愿来改
胞
变细胞内的遗传物质
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。
植物体细胞杂交 过程示意图
植物A细胞
( 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
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
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
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 。
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
在一个生物体内，细胞没有表现出
株兰花苗.
兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。 兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的 常规繁殖中，遇到的 难题是：用分根法繁 殖速度缓慢，不利于 新品种的推广;用种子 繁殖又很困难，因为 兰花的种子十分微小， 胚很纤弱，种子几乎 没有储藏营养物质， 在发芽过程中很容易夭折。
原生质体A
去壁
原生质体融合
植物B细胞
原生质体B
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
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
以下培养基出现的现象说明什么问题？
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。
生长素/细胞分裂素
高 利于根分化、抑制芽的形成
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根
伤
组
织
芽
植 物 体
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
4 影响植物组织培养的因素
材料的选择、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）。
外植体选择
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
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。
2、理论基础：细胞的全能性
工
或获得细胞产品
程
植物细胞工程
分类
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。
植物细胞工程的理论基础 是什么？通常采用的技术手段 有哪些？
植 所采用技术 物 的理论基础 细
全能性，原因是（ 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
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。
3 植物组织培养的基本过程
胶酶。
原生质体A
人工诱导方法：
物理法：离心、 振动、电激；
化学法：聚乙二 醇。
再生细 胞壁
愈伤组织Biblioteka 植物细胞B原生质体B 细胞融合
杂交细胞 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？
专题2 细胞工程
2020/12/12
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。
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
适中 利于愈伤组织的形成 低 利于芽的形成
( 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、过程
植物细胞A
去除细胞壁：
纤维素酶、果
保持优良性状
繁殖速度快、大规模生产 克服不同种生物远源杂交
提高经济效益
的障碍
杂交技术应用了组织培养
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。
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：
二 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
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平
细胞整体水平或细 胞器水平
细
研究的目的
按照人们的意愿来改
胞
变细胞内的遗传物质
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。
植物体细胞杂交 过程示意图
植物A细胞
( 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
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
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
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 。
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
在一个生物体内，细胞没有表现出
株兰花苗.
兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。 兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的 常规繁殖中，遇到的 难题是：用分根法繁 殖速度缓慢，不利于 新品种的推广;用种子 繁殖又很困难，因为 兰花的种子十分微小， 胚很纤弱，种子几乎 没有储藏营养物质， 在发芽过程中很容易夭折。
原生质体A
去壁
原生质体融合
植物B细胞
原生质体B
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
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