1、關(guān)于人教選修專題植物細(xì)胞工程第一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 番茄與馬鈴薯同屬茄科植物，但不是同屬的植物。番茄的果實(shí)和馬鈴薯的塊莖是我們經(jīng)常食用的蔬菜。馬鈴薯的塊莖生長在土壤中。 人們曾經(jīng)有這樣一個幻想：讓一株植株地上部分結(jié)番茄，地下部分長土豆。這個幻想可能實(shí)現(xiàn)嗎？一個夢想?第二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞工程 指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。 第三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的

2、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念分類植物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性第四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)胚胎移植核移植植物細(xì)胞工程技術(shù)動物細(xì)胞工程技術(shù)第五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月異種植物細(xì)胞雜種細(xì)胞轉(zhuǎn)基因植物異種動物細(xì)胞動物細(xì)胞群重組細(xì)胞體細(xì)胞細(xì)胞核早期胚胎受精卵去核卵細(xì)胞克隆動物試管嬰兒動物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)核移植胚胎移植體外受精第六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月所采用技術(shù)的

3、理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞的全能性第七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（一） 細(xì)胞的全能性1、定義： 生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能的特性。 2、原理： 生物體的每一個細(xì)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需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。 3、差異： （1） 受精卵的全能性最高 （2） 受精卵分化后的細(xì)胞中，體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞的低。 植物細(xì)胞的全能性受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞4、大小第八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月例一：非洲爪蟾實(shí)驗(yàn)突變型蝌蚪腸上皮

4、細(xì)胞 野生型未受精卵細(xì)胞 紫外線破壞細(xì)胞核 取出細(xì)胞核 無核的未受精卵 （含有一個核仁） “重組細(xì)胞” 囊胚 囊胚 蝌蚪 成蛙（細(xì)胞核含一個核仁） 移入發(fā)育發(fā)育發(fā)育已經(jīng)分化的動物細(xì)胞可以發(fā)育成為一個動物體5.細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件離體狀態(tài)有一定營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件第九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月蜜蜂（2N=32） 減數(shù)分裂卵細(xì)胞(N=16) 發(fā)育雄蜂(N=16)卵細(xì)胞可以直接發(fā)育成為一個新個體例二：第十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 思考討論：為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？ 基因在特定空間和時間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。在個體發(fā)育

5、的不同時期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)的基因是不同的，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。第十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月5、例題辨析： 下列有關(guān)細(xì)胞全能性的含義，正確的是：A、每個生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有相同的功能 B、生物體內(nèi)的任何一個細(xì)胞可以完成該個體的全部功能 C、生物體的每一個活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能 D、 生物體的每個細(xì)胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程 第十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 Schwann在1839 年明確的指出：“如果具有與有機(jī)體內(nèi)一樣的條件時，每個細(xì)胞應(yīng)該可以獨(dú)立生活和發(fā)展”。背景資料 德國著名植

6、物學(xué)家G.Haberlandt在細(xì)胞學(xué)說的基礎(chǔ)上于1902年提出了細(xì)胞全能性學(xué)說。他認(rèn)為，高等植物的組織、器官可以不斷分割，直到單個細(xì)胞。如果每個細(xì)胞都有植物個體一樣的性質(zhì)和能力，那么，可以通過植物細(xì)胞培養(yǎng)使單個細(xì)胞發(fā)育成為一個新個體。第十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史 探索階段（19世紀(jì)初30年代中） 德國植物生理學(xué)家HaHerlandt首次進(jìn)行了植物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn) 奠基階段（3050年代） 1934年，White培養(yǎng)番茄離體根尖成功 1939年，Gautheret連續(xù)培養(yǎng)胡蘿卜根形成層首次成功 White:煙草種間雜種的瘤組織進(jìn)行組培 Nobecourt：

7、胡蘿卜進(jìn)行組培 以上三人是植物組織培養(yǎng)的奠基人 迅速發(fā)展階段（60年代后）原生質(zhì)體，花藥，快繁技術(shù)迅速發(fā)展第十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 科學(xué)研究表明，處于離體狀態(tài)的植物活細(xì)胞，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。人工條件下實(shí)現(xiàn)的這一過程，就是植物組織培養(yǎng)。 1958年Steward和Reinert用胡蘿卜根的愈傷組織誘導(dǎo)成了體細(xì)胞胚，并進(jìn)而獲得了完整植株。 植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史第十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵詞：外植體、脫分化、再分化、愈傷組織細(xì)胞離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件必要條

8、件：第十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物組織培養(yǎng)外植體：從活植物體上切下進(jìn)行培養(yǎng)的那部分組織或器官1）外植體滅菌消毒（根尖、莖、芽、嫩葉、種子、花粉等）2）用消毒過的器械將外植體置于培養(yǎng)皿上3）切取所需的外植體4）將外植體接種于培養(yǎng)容器的培養(yǎng)基上整個試驗(yàn)在超凈工作臺上進(jìn)行，保持無菌！外植體經(jīng)過一段時間在培養(yǎng)基上生長后，會形成愈傷組織第十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基定義：含有一定營養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長的基質(zhì)無機(jī)營養(yǎng)成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有機(jī)營養(yǎng)成分 含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸 碳源：2%5%的蔗糖 瓊脂：起支持作用 生長

9、激素：生長素，細(xì)胞分裂素和赤霉素PH值：5.06.0第十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月試管苗大規(guī)模培養(yǎng)第十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月過程離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素再分化植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件： 含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的PH、適時光照等。第二十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1972年卡爾森等通過兩個煙草品種之間原生質(zhì)體的融合，獲得了第一個體細(xì)胞雜種。背景資料1978年梅爾徹斯(Melchers)等首次

10、獲得了番茄和馬鈴薯的屬間體細(xì)胞雜種“Potamato”。 目前，已得到栽培煙草與野生煙草、栽培大豆與野生大豆、秈稻與野生稻、秈稻與粳稻、小麥與鵝冠草等細(xì)胞雜種及其后代，獲得了有價值的新品系或育種上有用的新材料。 第二十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（三） 植物體細(xì)胞雜交1、定義： 用兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。 2、優(yōu)勢：（與有性雜交方法比較） 打破了不同種生物間的生殖隔離限制，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍。植物體細(xì)胞雜交第二十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月去壁去壁纖維素酶果膠酶原生質(zhì)體植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合離

11、心、振動、電刺激、聚乙二醇再生細(xì)胞壁雜種細(xì)胞去分化愈傷組織雜種植株激素篩選等量激素再分化植物體細(xì)胞雜交過程示意圖第二十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物A細(xì)胞植物B細(xì)胞去壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合融合體再生壁雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等） 原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等 化學(xué)法：聚乙二醇（PEG） 植物體細(xì)胞雜交過程示意圖第二十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月制備原生質(zhì)體：酶解法去掉細(xì)胞壁 誘導(dǎo)融會 新的原生質(zhì)體 生出細(xì)胞壁 雜種細(xì)胞 組織培養(yǎng) 雜種植株意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙、培育新品種植物

12、體細(xì)胞雜交方法及意義第二十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月幾個概念：愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化、無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。第二十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物細(xì)胞的脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。植物細(xì)胞的再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程。第二十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題有：A、去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體B、將雜種細(xì)胞培育成植株C、讓雜種植物按照人們的需要

13、表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性D、尚未培育出屬間雜種植物不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是：A、振動 B、電刺激、 C、PEG試劑、 D、重壓第二十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋?A、細(xì)胞喪失了全能性 B、基因的表達(dá)有選擇性 C、不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同 D、在個體發(fā)育的不同時期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化 第三十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 植物組織培養(yǎng)形成的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng)， 又可以分化形成根、芽等器官，這一過程稱為： A、脫分化 B、去分化 C、再分化 D、脫分化或去分化下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：A

14、、秋海棠的葉 B、馬鈴薯的塊莖C、成熟的花粉 D、木質(zhì)部中的導(dǎo)管細(xì)胞第三十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1、當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，下列有可能使其表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株的是（ ） A、細(xì)胞分裂素 B、生長素 C、一定的營養(yǎng)物質(zhì) D、以上三者均是 2、細(xì)胞工程是一門綜合科學(xué)技術(shù)。下列哪項(xiàng)技術(shù)不屬于細(xì)胞工程（ ） A、有性雜交 B、體細(xì)胞雜交 C、組織培養(yǎng) D、細(xì)胞核移植3、在生物體的所有細(xì)胞中，全能性最高的是 A、卵細(xì)胞 B、植物花粉 C、體細(xì)胞 D、受精卵第三十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月4、在生物體內(nèi) ，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出

15、全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋?） A、細(xì)胞喪失了全能性 B、基因的表達(dá)有選擇性 C、不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同 D、在個體發(fā)育的不同時期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化5、植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題是（ ） A、去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B、讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 C、將雜種細(xì)胞培育成植株 D、尚未培育出屬間雜種植物第三十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月6、用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培育或生產(chǎn)出 A、食品添加劑 B、無病毒植物 C、人工種子 D、A、B、C均是7、不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是（ ） A、振動 B、電剌激 C、PEG試劑 D

16、、重壓8、能剌激愈傷組織形成的激素是 （ ） A、細(xì)胞分裂素 B、赤霉素 C、生長素和赤霉素 D、細(xì)胞分裂素和乙烯第三十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用第三十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、植物繁殖的新途徑1.微型繁殖 (1)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). (2)特點(diǎn): 保持優(yōu)良品種的遺傳特性; 高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖.第三十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2.作物脫毒 (1)材料:無病毒的莖尖 (2)脫毒苗:切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得第三十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月3.神奇的人工種子 (1)特點(diǎn): 后代無形狀分離 不受氣候,季節(jié)和地域限制 (2)技術(shù):植物組織培養(yǎng). (3)結(jié)構(gòu):人工薄膜胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽.第三十九張，P