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(共25张PPT)
植物细胞工程（第一课时）
植物细胞工程的基本技术
1 植物组织培养技术
植物细胞工程的基本技术
2 植物体细胞杂交技术
学习目标：
概述植物组织培养和植物体
细胞杂交技术的原理和过程。
朝饮木兰之坠露，夕餐秋菊之落英
食用菊（学名：edible chrysanthemum）是菊属下的一个种，多年生宿根草本植物。花器中含有菊花甙、腺嘌呤、氨基酸及微量元素等，有清热解毒、平肝明目之功效。
植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
植物组织培养技术
细胞全能性
细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
每一个细胞含有控制该生物发育的全部基因。
原因
细胞全能性实例：
多肉进行叶插繁殖
约2~3周后生根，或从叶基处长出不定芽
细胞全能性
思考问题：
为什么在生物的生长发育过程中，并不是所有
细胞都表现出全能性？
侧芽
叶
芽原基
叶原基
基因在特定时间、空间条件下选择性表达。
任务1 阅读教材，说出以下名词的含义：
外植体、脱分化、愈伤组织、再分化、胚状体
外植体
离体培养的植物器官、组织或细胞。
脱分化
一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。
愈伤组织
不定形的薄壁组织团块。
愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
再分化
胚状体
愈伤组织再分化形成的具有根和芽等器官，类似胚的结构。
（观看视频：外植体接种前的准备工作）
思考问题：
为什么整个过程要保证无菌操作？如何保证无菌环境？
培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）、外植体的消毒（酒精、次氯酸钠溶液）、接种的无菌操作（酒精、酒精灯灼烧）。
避免杂菌在培养基上迅速生长消耗营养，同时防止有些杂菌危害培养物的生长。
被杂菌污染的培养基
（观看视频：外植体接种）
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
诱导愈伤组织
接种外植体
牛至
意义与应用
蝴蝶兰
在农业、医药工业等方面有着广泛地应用。
AASuSu
紫色非甜玉米
aasusu
白色甜玉米
深度思维
P
F1
×
AaSusu
紫色非甜玉米
×
A_susu
紫色甜玉米
A_Su_
紫色非甜玉米
aaSu_
白色非甜玉米
aasusu
白色甜玉米
F2
注：A和a、Su和su代表两对等位基因。
（连续自交或测交、筛选）
AAsusu
紫色甜玉米
A_susu
紫色甜玉米
思考问题：
如何利用植物组织培养技术加快紫色甜玉米的育种过程？
深度思维
单倍体
人工诱导
染色体加倍
纯合二倍体
花药
花粉
Asu
asu
AAsusu
aasusu
紫色甜玉米
地上结番茄，地下长马铃薯的“超级作物”？
植物体细胞杂交技术
任务2 阅读教材，思考以下问题：
体细胞完成融合的第一个障碍是什么？
如何用温和的方法去除植物细胞的细胞壁？
诱导两个细胞的原生质体融合的方法有哪些？
如何将杂种细胞培育成杂种植株？
A细胞
B细胞
A原生质体
B原生质体
去除
细胞壁
去除
细胞壁
利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
去除了细胞壁的植物细胞称为原生质体。
A细胞
B细胞
A原生质体
B原生质体
去除
细胞壁
去除
细胞壁
方法
电融合法、离心法
聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法
化学方法
物理方法
正在融合的原生质体
A细胞
B细胞
A原生质体
B原生质体
去除
细胞壁
去除
细胞壁
原生质体融合
（细胞膜的流动性）
正在融合的原生质体
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
移栽后的植株
植物组织培养
（植物细胞的全能性）
植物体细胞杂交技术
将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
思考问题：
为什么“番茄-马铃薯”不像所预想的
那样：地上结番茄，地下长马铃薯呢？
生物基因的表达不是孤立的，它们之间相互调控、相互影响。
1978年梅尔彻斯等用植物体细胞杂交技术培育出的马铃薯-番茄“Pomato”，外形倾向于番茄植株，花和叶具有杂种特点，并结有畸形的小果实，但在根部没有形成块茎。
深度思维
意义与应用
意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。
应用：
白菜
甘蓝
白菜-甘蓝
植物细胞工程的基本技术
本课小结
植物组织培养技术
植物体细胞杂交技术
原理
原理
过程
过程
诱导菊花愈伤组织的培养基：在MS培养基中加入BA(苄基腺嘌呤)和NAA(萘乙酸)，质量浓度均为0.5mg/L。
诱导菊花生芽的培养基：在MS培养基中加入BA和NAA，质量浓度分别为2~3mg/L和0.02~0.3mg/L。
诱导菊花生根的培养基：将上述MS培养基中NH4NO3、KNO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O和CaCl2·H2O的用量减半，并添加NAA或IAA(吲哚乙酸)，质量浓度均为0.1mg/L。
附录1 植物组织培养实验常用培养基的配方和配制方法
（节选）
拓展提升
在查阅资料的基础上，探究生长素与细胞分裂素的使用浓度、比例对植物组织培养的影响。

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