1700_植物染色体工程.pptx
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第五章植物基因工程ppt课件-PPT文档资料
启动子：按其功能分为组成型启动子、诱导 型启动子和组织特异性启动子 组成型启动子：外源基因在其调控下，表达 大体恒定在一定水平，在不同组织部位没 有明显差异，没有时空特异性。如：Ti质粒 的胭脂碱合成酶基因（nos）启动子。 诱导型启动子：在某些特定的物理或化学信 号的刺激下，可大幅度提高外源基因的表 达水平。如：光、热和创伤诱导启动子等。
• 用叶片、幼茎、子叶、胚轴等为外植体。
特点： ⑴ 外植体细胞经历脱分化和再分化两个过程 ⑵ 扩繁量大 ⑶ 外植体试材广泛 ⑷ 该再生系统获得的再生植株无性系变异较 大，转化的外源基因遗传稳定性较差 ⑸ 该再生系统几乎适用于每一种通过离体培 养途径能再生植株的植物 ⑹ 嵌合体多
3.2 直接分化再生系统
特点： ⑴ 有更强的接收外源DNA的能力。 ⑵ 能使转基因充分表达，而且通过加倍后即 可成为纯合二倍体，加速纯化过程。 ⑶ 利用植物自身的授粉过程操作方便。 ⑷利用该受体系统进行转化受到季节的限制。 无性繁殖的植物不宜采用。
4 植物表达载体的组成特点
• 植物基因表达载体的主要功能是在受体细 胞中表达外源基因（大多数是以Ti质粒为基 础构建的）：启动子、终止子、T-DNA序列、 内含子序列、选择标记基因和报告基因
第二节高等植物基因工程的基本概念
1.植物基因工程的定义：
利用基因工程技术，在离体条件下对生物的DNA进 行加工，并按照人们的意愿和适当的载体重新组 合，再将重组DNA转入植物体或细胞内，并使其 在植物细胞中表达，从而生产不同的产物或定向 创造生物的新性状，并能稳定的遗传给下代。 2.转基因植物的特点：
第五章 植物基因工程
第一节 高等植物的遗传学特征 一、植物的基本特征
二、遗传操作的简易性
• 大多数高等植物具有自我受精的遗传特征，通常 能产生大量的后代；而且借助于如风、重力、昆 虫传播等自然条件，受精范围广、速度快、速率 高。因此，即便是频率极低的基因突变和重组实 际，其遗传后果也易被观察。
高中生物教学课件：植物染色体的结构与功能分析
高中生物教学课件：植物 染色体的结构与功能分析
植物染色体的结构与功能分析
植物细胞与动物细胞的区别
1 细胞壁
植物细胞具有细胞壁，而动 物细胞没有。
2 液泡
植物细胞含有液泡，而动物 细胞没有或较少。
3 叶绿体
只有植物细胞含有叶绿体。
植物染色体的基本组成
1 核蛋白质
植物染色体由DNA和蛋白 质组成。
2 核糖体
1 核小体
核小体是染色体上的特殊结 构，含有基因。
2 组蛋白修饰
组蛋白修饰影响染色质结构 和基因表达。
3 转录因子
转录因子结合到染色质上，调控基因表达。
动态染色体结构的变化及其意义
1
染色体缠绕松弛
染色体在不同细胞周期中缠绕松弛，影
同源染色体交换
2
响基因的可读性。
同源染色体之间的重组导致基因的重新
组合。
3
染色体重组
染色体重组有利于基因的多样性。植物中的有丝分裂过程1 Nhomakorabea中期
2
染色体在纺锤体的引导下排列在细胞中。
3
前期
染色体开始凝缩。
后期
染色体分离并到达细胞极点。
同源染色体的对应及其相关性
染色体是成对出现的，同源染色体之间有相关性。
植物染色体变异的种类
1 染色体数目变异
某些植物具有非整倍体的染 色体数目。
3 非编码DNA
核糖体是植物染色体上的 细胞器，参与蛋白质合成。
除了编码基因外，还有大 量的非编码DNA。
植物染色体的结构级别
1 染色质纤维
2 染色体臂
染色体由染色质纤维组成， 包含DNA和蛋白质。
染色体可分为着丝粒区和 着丝粒之间的两个臂。
植物染色体的结构与功能分析
植物细胞与动物细胞的区别
1 细胞壁
植物细胞具有细胞壁，而动 物细胞没有。
2 液泡
植物细胞含有液泡，而动物 细胞没有或较少。
3 叶绿体
只有植物细胞含有叶绿体。
植物染色体的基本组成
1 核蛋白质
植物染色体由DNA和蛋白 质组成。
2 核糖体
1 核小体
核小体是染色体上的特殊结 构，含有基因。
2 组蛋白修饰
组蛋白修饰影响染色质结构 和基因表达。
3 转录因子
转录因子结合到染色质上，调控基因表达。
动态染色体结构的变化及其意义
1
染色体缠绕松弛
染色体在不同细胞周期中缠绕松弛，影
同源染色体交换
2
响基因的可读性。
同源染色体之间的重组导致基因的重新
组合。
3
染色体重组
染色体重组有利于基因的多样性。植物中的有丝分裂过程1 Nhomakorabea中期
2
染色体在纺锤体的引导下排列在细胞中。
3
前期
染色体开始凝缩。
后期
染色体分离并到达细胞极点。
同源染色体的对应及其相关性
染色体是成对出现的，同源染色体之间有相关性。
植物染色体变异的种类
1 染色体数目变异
某些植物具有非整倍体的染 色体数目。
3 非编码DNA
核糖体是植物染色体上的 细胞器，参与蛋白质合成。
除了编码基因外，还有大 量的非编码DNA。
植物染色体的结构级别
1 染色质纤维
2 染色体臂
染色体由染色质纤维组成， 包含DNA和蛋白质。
染色体可分为着丝粒区和 着丝粒之间的两个臂。
第十五章 植物染色体工程
二、染色体数目变异 染色体数目变异能以个体或染色体组为单 位增加或减少。 位增加或减少。 染色体组：二倍体生物的一个配子的全部 染色体组： 染色体。 染色体。 整倍体： 整倍体：指体细胞内含有完整的染色体组 的类型。 的类型。 非整倍体： 非整倍体：指染色体组内的个别染色体数 目有所增减， 目有所增减，使染色体数目不是基数的完整 倍数。 倍数。
2．单倍体育种的优越性 可以克服杂种分离的困难, （1）可以克服杂种分离的困难,缩短 杂交育种时间, 杂交育种时间 , 一般只需一年就可迅 速获得自交系,两年可获得纯系。 速获得自交系,两年可获得纯系。 （2）大大提高选育效率。 大大提高选育效率。 能克服远缘杂交的不孕性， （ 3 ） 能克服远缘杂交的不孕性 ， 创 造出新物种。 造出新物种。
2．多倍体倍性鉴定的方法 间接法： 间接法：核体积测量法 蛋白质电泳 系列化分析 形态学检查 直接法： 直接法：染色体计数 DNA含量测定 DNA含量测定
3 多倍体育种重要性
（1）.多倍体植物优势 • 对不利环境的适应有明显优势 • 花大、果大，营养改善 花大、果大， • 果树可延长储存期 多倍体植物的性状比原来的二倍体气孔、 多倍体植物的性状比原来的二倍体气孔、花、果实和种 子比二倍体者为大，叶肉较厚， 子比二倍体者为大，叶肉较厚，茎秆也较粗壮 。 植物多倍体育种： 巨大月见草为第一个多倍体。 植物多倍体育种 ： 巨大月见草为第一个多倍体 。 三倍 体欧洲山杨是最早林木多倍体。 体欧洲山杨是最早林木多倍体。
3．人工诱导单倍体的方法
远缘杂交 标记花粉的利用 延迟授粉 核置换 射线照射 染色体有选择地消失 未授粉子房培养和花粉培养（最佳） 未授粉子房培养和花粉培养（最佳）
4．小麦花药培养生成单倍体加倍 植株过程 （1）花粉的获得 （2）花药制备与培养 （3）愈伤组织培养 （4）移栽 （5）染色体加倍获得二倍体
植物减数分裂染色体制备PPT幻灯片
偶线期：同源染色体相互纵向靠拢配对，称为 联会。此期时间很短，一般较难观察到。
粗线期：配对后的染色体逐渐缩短变粗，同源 染色体内的非姊妹染色单体间开始发生交换。
双线期：染色体缩得更短更粗，其基本数目可 辩。同源染色体开始排斥，由于交换的结果， 出现交叉结。可清楚地观察到交叉现象。
28
终变期：染色体缩到最短最粗，核仁核膜仍清 晰可见。此期是染色体计数的极好时期。
实验四 植物减数分裂染色体制备 及观察
1
实验目的
1.了解高等植物减数分裂过程及染色体的 动态变化。
2. 掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的 技术和方法。
2
减数分裂的特点
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂，仅在配 子形成过程中发生。
减数分裂的特点是：连续进行两次分裂，而染 色体只复制一次，结果形成4个子核，每个子 核只含单倍体的染色体，即染色体数减少一半， 所以叫做减少分裂。另外一个特点是前期特别 长，而且形态和行为变化复杂，包括同源染色 体的配对、交换与分离等。
14
后期I 二价体的两个同源染色体分 开（没有着丝点的分开）， 由纺锤丝拉向两极，染色体 又变成了染色丝。
末期I 同源染色体分别到达细胞两 级，染色体变成了染色质状， 核膜、核仁重新出现，形成 两个子核，每个子核染色体 数目减半为n，同时细胞质分 开形成两个子细胞，叫二分 体。
15
第二次减数分裂（减数分裂 I I， 染色体不复制）
4． 大葱花序
待3、4月份，大葱花序长到枣一样大时，颜色呈绿色（转 黄时已晚），采摘花序固定，制片时，取1个小花，挑出 花药，用醋酸洋红染色法压片观察。
22
2. 制片
取1-3枚花药放在洁净的载玻片上，用清洁刀片压 在花药上向一端抹去，涂成薄层，然后滴1滴1% 醋酸洋红染色液（或苏木精染色液），也可在花 药上滴上染色液。
粗线期：配对后的染色体逐渐缩短变粗，同源 染色体内的非姊妹染色单体间开始发生交换。
双线期：染色体缩得更短更粗，其基本数目可 辩。同源染色体开始排斥，由于交换的结果， 出现交叉结。可清楚地观察到交叉现象。
28
终变期：染色体缩到最短最粗，核仁核膜仍清 晰可见。此期是染色体计数的极好时期。
实验四 植物减数分裂染色体制备 及观察
1
实验目的
1.了解高等植物减数分裂过程及染色体的 动态变化。
2. 掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的 技术和方法。
2
减数分裂的特点
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂，仅在配 子形成过程中发生。
减数分裂的特点是：连续进行两次分裂，而染 色体只复制一次，结果形成4个子核，每个子 核只含单倍体的染色体，即染色体数减少一半， 所以叫做减少分裂。另外一个特点是前期特别 长，而且形态和行为变化复杂，包括同源染色 体的配对、交换与分离等。
14
后期I 二价体的两个同源染色体分 开（没有着丝点的分开）， 由纺锤丝拉向两极，染色体 又变成了染色丝。
末期I 同源染色体分别到达细胞两 级，染色体变成了染色质状， 核膜、核仁重新出现，形成 两个子核，每个子核染色体 数目减半为n，同时细胞质分 开形成两个子细胞，叫二分 体。
15
第二次减数分裂（减数分裂 I I， 染色体不复制）
4． 大葱花序
待3、4月份，大葱花序长到枣一样大时，颜色呈绿色（转 黄时已晚），采摘花序固定，制片时，取1个小花，挑出 花药，用醋酸洋红染色法压片观察。
22
2. 制片
取1-3枚花药放在洁净的载玻片上，用清洁刀片压 在花药上向一端抹去，涂成薄层，然后滴1滴1% 醋酸洋红染色液（或苏木精染色液），也可在花 药上滴上染色液。
1700_植物染色体工程
基本培养基选择 植物激素的调节 糖浓度调节
完整植物体的形成再生小植株的驯化和移植
（4）单倍体植物的染色体加倍
加倍方法：
用得最多的是化学诱变法 秋水仙素、富民农、对二氯苯、8-羟基喹
啉等
加倍技术
小苗浸泡法 生长锥处理 培养基加倍
二、染色体非整倍体变化
1. 个别染色体的削减和添加 2. 染色体代换
1、个别染色体的削减和添加
单体（2n-1）与缺体（2n-2）的制备
以小麦为例：2N=42，AABBDD 1）单倍体小麦ABD 自交（配子中有N=20；N=21） 正常小麦、 单体小麦、 缺体小麦 （2N=42） （2N=41） （2N=40）
2）单倍体小麦与二倍体小麦 正常小麦、单体小麦
3）单体小麦（2N=41）自交 自交（配子中有N=20；N=21）
第17章 植物染色体工程
(Plant Chromosome Engineering)
◆ 植物染色体倍性改造 ◆ 植物染色体非整倍体改造
定义
染色体工程: 是人们按照一定的设 计,有计划地消减、添加或代换同种 或异种染色体的技术。
广义上讲它还包括染色体内部的部 分遗传操作技术。
染色体数目变异
整倍变化：
正常小麦、 单体小麦、 缺体小麦 （2N=42） （2N=41） （2N=40）
有目标地替换染色体
小麦抗病品种： 20II+6BIIRR； 不抗病6B单体： 20II+ 6BIIrr；
20II+ 6BIr；x 20II+6BIIRR 20II+6BIIRr（双体抗病） 20II+6BIR （单体抗病）
人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。02:53:2602:53:2602:5310/24/2020 2:53:26 AM
完整植物体的形成再生小植株的驯化和移植
（4）单倍体植物的染色体加倍
加倍方法：
用得最多的是化学诱变法 秋水仙素、富民农、对二氯苯、8-羟基喹
啉等
加倍技术
小苗浸泡法 生长锥处理 培养基加倍
二、染色体非整倍体变化
1. 个别染色体的削减和添加 2. 染色体代换
1、个别染色体的削减和添加
单体（2n-1）与缺体（2n-2）的制备
以小麦为例：2N=42，AABBDD 1）单倍体小麦ABD 自交（配子中有N=20；N=21） 正常小麦、 单体小麦、 缺体小麦 （2N=42） （2N=41） （2N=40）
2）单倍体小麦与二倍体小麦 正常小麦、单体小麦
3）单体小麦（2N=41）自交 自交（配子中有N=20；N=21）
第17章 植物染色体工程
(Plant Chromosome Engineering)
◆ 植物染色体倍性改造 ◆ 植物染色体非整倍体改造
定义
染色体工程: 是人们按照一定的设 计,有计划地消减、添加或代换同种 或异种染色体的技术。
广义上讲它还包括染色体内部的部 分遗传操作技术。
染色体数目变异
整倍变化：
正常小麦、 单体小麦、 缺体小麦 （2N=42） （2N=41） （2N=40）
有目标地替换染色体
小麦抗病品种： 20II+6BIIRR； 不抗病6B单体： 20II+ 6BIIrr；
20II+ 6BIr；x 20II+6BIIRR 20II+6BIIRr（双体抗病） 20II+6BIR （单体抗病）
人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。02:53:2602:53:2602:5310/24/2020 2:53:26 AM
植物细胞染色体标本的制作ppt课件
染色质——分裂间期 染色体——分裂期
15
有丝分裂
中期 是观察染色体 的最好时期
16
2. 1 核型分析技术的应用
核型分析技术的应用 物种细胞内染色体数目、形态、长度等信
息的总和根据实验的观察和测量绘制成的 模式图称为核型（karyotype）。
2.实验原理
17
18
核型的应用
核型分析在物种亲缘鉴定，染色体变异分 析，杂种分析，细胞分裂过程分析，孤雌 生殖等研究中均有重要的作用。
29
实验内容
压片法观察大蒜、洋葱根尖染色体标本。 观察男人和女人染色体、洋葱根尖有丝分
裂永久切片标本。
30
催芽
4. 实验步骤
31
4. 实验步骤
取材，预处理。 取大蒜或洋葱0.5~1 cm的根尖。 1 g/L 秋水仙胺处理3~4 h。
32
4. 实验步骤
固定：卡诺固定液卡诺固定液4 ℃下固定 30 min后，用蒸馏水洗净。
1
实验目的 实验原理 实验材料 实验步骤 注意事项 实验讨论
主要内容
2
1.实验目的
（1）掌握常规压片技术制作植物染色体标 本的一般方法。
3
1.实验目的
（2）了解显微镜下常规显色的植物细胞染 色体的形态特点，熟练掌握显微镜的使用。
4
1.实的应用。
45
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
46
伸长区
分生区
根尖生长点
36
切取0.3cm左右的根尖
37
6. 压片
4. 实验步骤
盖片 敲片
38
压片
4. 实验步骤
15
有丝分裂
中期 是观察染色体 的最好时期
16
2. 1 核型分析技术的应用
核型分析技术的应用 物种细胞内染色体数目、形态、长度等信
息的总和根据实验的观察和测量绘制成的 模式图称为核型（karyotype）。
2.实验原理
17
18
核型的应用
核型分析在物种亲缘鉴定，染色体变异分 析，杂种分析，细胞分裂过程分析，孤雌 生殖等研究中均有重要的作用。
29
实验内容
压片法观察大蒜、洋葱根尖染色体标本。 观察男人和女人染色体、洋葱根尖有丝分
裂永久切片标本。
30
催芽
4. 实验步骤
31
4. 实验步骤
取材，预处理。 取大蒜或洋葱0.5~1 cm的根尖。 1 g/L 秋水仙胺处理3~4 h。
32
4. 实验步骤
固定：卡诺固定液卡诺固定液4 ℃下固定 30 min后，用蒸馏水洗净。
1
实验目的 实验原理 实验材料 实验步骤 注意事项 实验讨论
主要内容
2
1.实验目的
（1）掌握常规压片技术制作植物染色体标 本的一般方法。
3
1.实验目的
（2）了解显微镜下常规显色的植物细胞染 色体的形态特点，熟练掌握显微镜的使用。
4
1.实的应用。
45
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46
伸长区
分生区
根尖生长点
36
切取0.3cm左右的根尖
37
6. 压片
4. 实验步骤
盖片 敲片
38
压片
4. 实验步骤
细胞工程--植物染色体工程
2)正反杂交：交换父母本授粉
3)选择适当的亲本： 4)花粉混合授粉；父母本花粉混合
5)重复授粉；多次授粉
6) 预先无近性和相互异花授粉 : 亲本营养体嫁接，改善生 理活性
7)化学处理;
激素等处理柱头或花粉
医学资源
1杂交是实现异源染色体合并的最有效途径，能克服 有性杂交的配子不亲合性，获得含有另一亲本整倍体或非 整倍体的杂种或胞质杂种。它们的遗传变异范围极广，大 大丰富了育种的原始材料，从而创造出自然界中没有的新 物种。
染色体加倍技术是染色体倍性改造工程的关键 技术之一 人工加倍的方法主要有：
A、化学诱导方法 B、生物学方法
医学资源 7
A、化学方法
1. 细胞松驰素B(cytochalasin)
能抑制肌动蛋白聚合成微丝，从而抑制细胞质分裂，使用最早、最广泛，其诱导效果也最
突出。
2. 秋水仙素(colchicine)
非整倍体变化：
染色体减少：单体（减1条）、缺体（减1对） 染色体增加：三体（加1条）、四体（加1对） 染色体代换：同种医学资源 (源)代换、异种(源)代换 5
一、 植物染色体倍性改造 1.染色体加倍技术
2.植物的多倍体育种 3.植物的单倍体育种
4. 人工诱导植物多倍体的意义
医学资源 6
17.1.1. 染色体加倍技术
医学资源
9
秋水仙素染色体加倍原理
当秋水仙素与正在进行有丝分裂的细胞接触时 , 秋水仙 素就与微管蛋白异二聚体结合 ,从而阻断微管蛋白组装成 微 管 ,并引起原有微管解聚 ，使细胞中与微管相关的功 能受 到阻碍和丧失 , 不能形成纺缍丝 。没有纺缍丝牵 引 , 染色体不能排在赤道板上 , 也不能使已经复制的染 色体分向两极 , 阻碍了中期以后的细胞分裂进程。当秋 水仙素被洗掉后,细胞恢复正常分裂功能,但是此细胞的染 色体数目已增加了一倍
染色体工程与植物育种-119页精品文档
策略：采用一般的有性杂交技术，如果双亲 间遗传性状差异大，要加大杂种群体、增加 选择代数、或辅以花药花粉培养等技术诱导 单倍体，然后加倍，加速形成纯合体。
2、含有部分同源染色体组物种间的遗传操纵
特点：没有相同的染色体组，但具有部分同源关 系，有性杂交有难度，杂种后代双亲染色体间很 少或基本不配对。
陈佩度 本课教材编者
狭义和广义染色体工程：
狭义：指人工分离染色体或染色体片段，导 入受体原生质体，再经过原生质体培养再生 细胞壁、愈伤组织，直至再生出完整植株的 过程。
广义的还应包括应用细胞遗传学技术通过有 性杂交和回交、细胞组织培养和体细胞杂交 等方法，按预定目标有计划有步骤地转移染 色体组、染色体或染色体片段。
策略：通过回交，育成异附加系或异代换系；通 过操纵染色体配对控制体系（如小麦5B），可促 进具有部分同源关系的染色体间配对，发生交换 和重组；也可以通过理化因子或生物因子（如小 麦近缘种中的杀配子基因）诱导染色体断裂、重 接，产生易位。
3、无同源染色体组物种间的遗传操纵
特点：无同源性，有性杂交极其困难，或 至今得不到有性杂种。
倒转。 ④ 染色体重复：一个染色体上增加了相同的某个区段。
（补充）染色体变异
染色体数变异
① 一是体细胞内以染色体组为基数进行的整倍性变化，以 整倍体染色体数目变化产生的变异会产生多倍体和单倍 体；
② 另一种是染色体组内的个别染色体数目有所增减，使细 胞内的染色体数目不是基数的的完整倍数，因此被称为 非整倍体。
本章内容提要
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
染色体工程的一般概念和主要内容 染色体组水平的操纵技术 染色体水平的细胞遗传学操纵 染色体片段的细胞遗传学操纵 染色体微切割和人工染色体 染色体工程和作物育种
2、含有部分同源染色体组物种间的遗传操纵
特点：没有相同的染色体组，但具有部分同源关 系，有性杂交有难度，杂种后代双亲染色体间很 少或基本不配对。
陈佩度 本课教材编者
狭义和广义染色体工程：
狭义：指人工分离染色体或染色体片段，导 入受体原生质体，再经过原生质体培养再生 细胞壁、愈伤组织，直至再生出完整植株的 过程。
广义的还应包括应用细胞遗传学技术通过有 性杂交和回交、细胞组织培养和体细胞杂交 等方法，按预定目标有计划有步骤地转移染 色体组、染色体或染色体片段。
策略：通过回交，育成异附加系或异代换系；通 过操纵染色体配对控制体系（如小麦5B），可促 进具有部分同源关系的染色体间配对，发生交换 和重组；也可以通过理化因子或生物因子（如小 麦近缘种中的杀配子基因）诱导染色体断裂、重 接，产生易位。
3、无同源染色体组物种间的遗传操纵
特点：无同源性，有性杂交极其困难，或 至今得不到有性杂种。
倒转。 ④ 染色体重复：一个染色体上增加了相同的某个区段。
（补充）染色体变异
染色体数变异
① 一是体细胞内以染色体组为基数进行的整倍性变化，以 整倍体染色体数目变化产生的变异会产生多倍体和单倍 体；
② 另一种是染色体组内的个别染色体数目有所增减，使细 胞内的染色体数目不是基数的的完整倍数，因此被称为 非整倍体。
本章内容提要
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
染色体工程的一般概念和主要内容 染色体组水平的操纵技术 染色体水平的细胞遗传学操纵 染色体片段的细胞遗传学操纵 染色体微切割和人工染色体 染色体工程和作物育种
《植物基因工程》课件
植物基因工程的应用实例
REPORTING
抗虫抗病基因工程
抗虫基因工程
通过将抗虫基因导入植物，培育出具有抗虫性能的转基因植物，有效抵抗害虫的侵害，减少农药使用 ，保护生态环境。
抗病基因工程
通过导入抗病基因，提高植物对病原菌的抗性，降低植物病害的发生率，保障农作物产量和品质。
抗逆境基因工程
抗旱基因工程
转录因子调控
利用转录因子对目的基因进行表达调控，提高或降低基因的表达水平。
基因编辑技术
基因敲除
通过基因编辑技术，将目的基因从植 物染色体上删除或破坏，以实现功能 丧失或降低表达。
基因定点编辑
通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术， 对目的基因进行定点突变、插入或缺 失，以实现功能获得或改变。
PART 03
的商业化应用开始。
目前，植物基因工程已经广泛应 用于农业、林业、园艺等领域， 为人类提供了大量的转基因作物
。
植物基因工程的应用领域
提高农作物的产量和品质
通过导入外源基因，改良植物的生长 发育和代谢过程，提高农作物的产量 和品质。
增强植物抗逆性
通过改变植物的抗病、抗虫、抗旱、 抗寒等性状，提高植物在逆境条件下 的生存能力。
合成生物学
合成生物学结合了基因工程和系统生 物学，未来可能实现定制化合成植物 基因组，为植物育种和改良提供新的 途径。
基因工程面临的ห้องสมุดไป่ตู้理和环境问题
伦理问题
基因工程技术的广泛应用可能对传统农业和 生态环境造成影响，引发关于人类干预自然 进程的伦理争议。
环境风险
转基因作物的种植可能对非目标生物和生态 环境产生不良影响，如基因漂移、生态失衡
通过基因工程手段增强植物的碳汇能力，为 减缓全球气候变暖做出贡献。
REPORTING
抗虫抗病基因工程
抗虫基因工程
通过将抗虫基因导入植物，培育出具有抗虫性能的转基因植物，有效抵抗害虫的侵害，减少农药使用 ，保护生态环境。
抗病基因工程
通过导入抗病基因，提高植物对病原菌的抗性，降低植物病害的发生率，保障农作物产量和品质。
抗逆境基因工程
抗旱基因工程
转录因子调控
利用转录因子对目的基因进行表达调控，提高或降低基因的表达水平。
基因编辑技术
基因敲除
通过基因编辑技术，将目的基因从植 物染色体上删除或破坏，以实现功能 丧失或降低表达。
基因定点编辑
通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术， 对目的基因进行定点突变、插入或缺 失，以实现功能获得或改变。
PART 03
的商业化应用开始。
目前，植物基因工程已经广泛应 用于农业、林业、园艺等领域， 为人类提供了大量的转基因作物
。
植物基因工程的应用领域
提高农作物的产量和品质
通过导入外源基因，改良植物的生长 发育和代谢过程，提高农作物的产量 和品质。
增强植物抗逆性
通过改变植物的抗病、抗虫、抗旱、 抗寒等性状，提高植物在逆境条件下 的生存能力。
合成生物学
合成生物学结合了基因工程和系统生 物学，未来可能实现定制化合成植物 基因组，为植物育种和改良提供新的 途径。
基因工程面临的ห้องสมุดไป่ตู้理和环境问题
伦理问题
基因工程技术的广泛应用可能对传统农业和 生态环境造成影响，引发关于人类干预自然 进程的伦理争议。
环境风险
转基因作物的种植可能对非目标生物和生态 环境产生不良影响，如基因漂移、生态失衡
通过基因工程手段增强植物的碳汇能力，为 减缓全球气候变暖做出贡献。
植物基因工程课件ppt
详细描述
通过将外源抗虫基因导入植物细胞，并利用基因工程技 术进行表达，使植物能够产生具有抗虫性能的蛋白质， 从而抵抗害虫的侵袭。常见的抗虫基因包括Bt毒蛋白基 因、蛋白酶抑制剂基因等。
抗病转基因植物的培育
总结词
抗病转基因植物的培育能够提高植物对病原微生物的抗性，有效防止植物病害的发生和传播。
详细描述
术合作与交流，共同推动植物基因工程的发展。
加强人才培养与学术交流
03
通过加强人才培养与学术交流，可以促进植物基因工
程领域的学术合作和技术创新。
感谢您的观看
THANKS
基因表达与调控
要点一
基因表达
是指植物体内基因在特定组织和发育阶段进行转录和翻译 的过程，产生具有特定生物学功能的蛋白质。
要点二
调控
是指通过调节基因的表达程度来改变植物的性状和生长发 育过程。包括顺式调节元件和反式调节元件。
基因编辑与改造
基因编辑
是指通过CRISPR/Cas9等基因编辑技术 对植物基因进行精确的定点修饰和改造 。
病毒载体
病毒载体是一种以病毒基因组为基础的载体系统 ，常用于高效表达目的基因。
人工染色体
人工染色体是一种人造的染色体，可以承载大量 的目的基因，并稳定地遗传给后代。
基因枪法转化
基因枪法的基本原理
$item1_c利用高速气流将包裹了目的基因的金粉或钨粉 射入受体细胞，实现目的基因的高效转化。
基因枪法的优缺点
转基因植物的标识与追溯
标识制度
对转基因植物及其制品进行标识，以便消费者知情和选择，同时也有利于监管部门进行监督和管理。
追溯体系
建立转基因植物的全程追溯体系，确保从种子到产品的生产、加工、销售等环节可追溯，保障消费者的权益。
实验三植物染色体标本制作(共9张精选PPT)
五 实验步骤（3）
封片：从4号培养皿中取出载玻片和盖玻片置于滤 纸上吸去多余的溶剂，在载玻片中央载有材料处 滴上1~2滴中性树胶，将盖玻片盖回原来位置进行 封片。覆盖盖玻片时，要注意用鸭嘴镊子夹住盖 玻片，轻轻地倾斜覆盖，使之随着树胶的扩展自 然下滑，切不可施加压力或移动盖玻片。如发现 封片中树胶有气泡，应让其自行逸出或用针尖烧 热后烫一下，使气泡逸出。如数胶滴得过多溢出 玻片四周，应待树胶晾干后，用脱脂棉蘸二甲苯 轻轻擦净溢出的树胶。封片后平放晾干，进行镜 检，物像清晰符合要求的保存，并贴上标签，注 明标本名称、作者姓名和制作日期。
五 实验步骤（2）
脱水、透明：取三只培养皿，分别编号2、3、4， 在其中各放一根短粗玻璃棒，顺序加入下列脱水 剂：2号培养皿加2份95%酒精+1份正丁醇；3号培 养皿加1份95%酒精+2份正丁醇；4号培养皿加正 丁醇。操作时，用鸭嘴镊子把1号培养皿中已脱落 的盖玻片和载玻片从盖玻片液中取出，稍干后迅 速放入2号培养皿中。依次脱水、透明，最后放入 4号培养皿中，在各编号培养皿中分别浸泡5min左 右。整个脱水过程中，必须保持载玻片和盖玻片 原来相对的方向和位置，同时注意操作轻巧，以 免造成玻片上材料漂失。
六 实验结果
制作清洁完整的有丝分裂永久片1张。
镜检观察制作的有丝分裂永久片，记录永久片中 出现的分裂时期。
三 实验材料
经镜检物像清晰符合要求母 细胞减数分裂的临时片子。
四 实验用具与药品
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植物减数分裂染色体制备PPT32页
不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
植物减数分裂染色体制备
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
植物减数分裂染色体制备
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
植物染色 ppt课件
避免化学染料的严重污染问题。 美感层次意义：
天然染色不但可以得到各种鲜艳的高彩度色，更可以 得到大量细腻的中间色，优雅的色彩是大自然最慷慨的赐予， 值得我们细细品味。并且透过不同次数与不同色相的复染，可 以染出更丰富隽永的色彩层次。
市场需求的意义： 随着人们日益重视环保，市场需求已经越来越迫切，
特别是高端市场的需求已经显现。
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ppt课件
12
成功项目展示
栀子：栀子是秦汉以前应用最广泛的黄色染料，栀 子果实中含有栀子黄素，藏红花素能染出橙黄色调的颜 色。
2018
植物染色research
PlANT SFTAINING TEMPELETE
❤小彬
ppt课件
1
CONTENTS
目 录
01 植物染色概述
Overview of plant dyeing
02 可供染色的植物
A plant that can be dyed
03 植物对应的颜色
The color of the plant
橙黄
ppt课件
13
明年工作计划
蓼蓝：蓼蓝叶子中含有靛甙，用酒糟和石灰发酵
水解蓼蓝可得到靛蓝
靛蓝色
ppt课件
14
明年工作计划 紫草虽然分布很广，但染色工程要经过非常繁复、持久 的工艺的工艺处理，才能得到，华丽，纯正，深浓的紫 色。
天然染色不但可以得到各种鲜艳的高彩度色，更可以 得到大量细腻的中间色，优雅的色彩是大自然最慷慨的赐予， 值得我们细细品味。并且透过不同次数与不同色相的复染，可 以染出更丰富隽永的色彩层次。
市场需求的意义： 随着人们日益重视环保，市场需求已经越来越迫切，
特别是高端市场的需求已经显现。
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栀子：栀子是秦汉以前应用最广泛的黄色染料，栀 子果实中含有栀子黄素，藏红花素能染出橙黄色调的颜 色。
2018
植物染色research
PlANT SFTAINING TEMPELETE
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目 录
01 植物染色概述
Overview of plant dyeing
02 可供染色的植物
A plant that can be dyed
03 植物对应的颜色
The color of the plant
橙黄
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13
明年工作计划
蓼蓝：蓼蓝叶子中含有靛甙，用酒糟和石灰发酵
水解蓼蓝可得到靛蓝
靛蓝色
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14
明年工作计划 紫草虽然分布很广，但染色工程要经过非常繁复、持久 的工艺的工艺处理，才能得到，华丽，纯正，深浓的紫 色。
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1. ): 植物的性状比原来的 二倍体气孔、花、果实和种子比二倍体者 为大，叶肉较厚，茎秆也较粗壮
烟草2倍体， 4倍体和8倍 体叶片表皮 细胞的比较
多倍体育种的重要应用
新型农业食品资源
无籽西瓜：没有籽、品质好、食用方便、高产抗病 异源多倍体小黑麦：产量高、品质好
B、生物学方法 1——远缘杂交
B、生物学方法 2——体细胞杂交 （原生质体融合）
3. 植物的多倍体育种
二倍体 AA
(2n=2x)
二倍体 BB
(2n=2x)
同源三倍体 AAA
(2n=3x)
染色体加倍
染色体加倍
同源异源八倍体 AAAABBB (2n=8x)
同源四倍体 AAAA (2n=4x)
异源四倍体 AABB (2n=4x)
20II+6BIIRR
高品质树木培育
多倍体桑树：体细胞较大、叶肉厚、叶质较好、抗 寒性强
三倍体毛白杨
2. 染色体加倍技术
A、化学诱导方法 B、生物学方法
A、化学方法
1. 细胞松驰素B(cytochalasin)
能抑制肌动蛋白聚合成微丝，从而抑制细胞质分 裂，使用最早、最广泛，其诱导效果也最突出。
2. 秋水仙素(colchicine)
染色体加倍
无籽西瓜的育成：
二倍体西瓜 秋水仙素加倍 2n=2x=22
四倍体西瓜 2n=4x=44
四倍体西瓜 2n=4x=44
x
二倍体西瓜 2n=2x=22
配子：n=2x=22
配子：n=X=11
三倍体西瓜 2n=3x=33
异源八倍体小黑麦的培育
植物异源多倍体——八倍体小黑麦的人工培育
普通小麦品种间杂种♀ × ♂黑麦
阻止细胞分裂过程中的纺缍体的形成。 特点：化学药物价格昂贵，有毒性
三倍体无籽西瓜的生产
母本
父本
母本
去雄授粉
父本
四倍体
二倍体
有籽 西瓜
花粉刺激 （提供生长素）
种下去
三倍体植株
普通西瓜植株 无籽西瓜
用秋水仙素诱导植物多倍体 注意事项
处理部位：正在分裂的细胞 处理方式：用水溶液，也可混入羊毛 脂、琼脂或凡士林中。 药剂浓度：一般在0.01%－0.4% 处理时间：一般不少于24h 处理温度：一般18－25℃
第17章 植物染色体工程
(Plant Chromosome Engineering)
◆ 植物染色体倍性改造 ◆ 植物染色体非整倍体改造
定义
染色体工程: 是人们按照一定的设 计,有计划地消减、添加或代换同种 或异种染色体的技术。
广义上讲它还包括染色体内部的部 分遗传操作技术。
染色体数目变异
整倍变化：
多倍体：细胞中含有三个或更多染色体组的个体 单倍体：细胞中含有正常体细胞的一半染色体数
非整倍体变化：
染色体减少：单体（减1条）、缺体（减1对） 染色体增加：三体（加1条）、四体（加1对） 染色体代换：同种代换、异种代换
一、 植物染色体倍性改造
1. 人工诱导植物多倍体的意义 2. 染色体加倍技术 3. 植物的多倍体育种 4. 植物的单倍体育种
单体（2n-1）与缺体（2n-2）的制备
以小麦为例：2N=42，AABBDD 1）单倍体小麦ABD 自交（配子中有N=20；N=21） 正常小麦、 单体小麦、 缺体小麦 （2N=42） （2N=41） （2N=40）
2）单倍体小麦与二倍体小麦 正常小麦、单体小麦
3）单体小麦（2N=41）自交 自交（配子中有N=20；N=21）
正常小麦、 单体小麦、 缺体小麦 （2N=42） （2N=41） （2N=40）
有目标地替换染色体
小麦抗病品种： 20II+6BIIRR； 不抗病6B单体： 20II+ 6BIIrr；
20II+ 6BIr；x 20II+6BIIRR 20II+6BIIRr（双体抗病） 20II+6BIR （单体抗病）
花药培养获得单倍体
染色体消减获得单倍体大麦
（3）花粉单倍体植物的培养程序
材料准备
顺利通过污染关 选用适宜发育时期的花粉 逆境处理对促进小孢子脱分化和再分化的效应
诱导花粉脱分化形成愈伤组织或胚状体
小孢子脱分化和再分化的时间 诱导小孢子形成胚状体和愈伤组织的技术关键
愈伤组织的植株分化或胚状体的正常生长
1）克服杂种分离，缩短杂交育种年限 2）排除显、隐性基因干扰，提高选择效率 3）单倍体是诱变育种的良好材料 4）能克服远缘杂交的不孕性，创造生物新类型 5）利用单倍体对栽培品种进行纯化
（2）植物单倍体育种方法
异源花粉授粉 延迟授粉 未授粉子房培养和花粉培养
种间或属间远缘杂交
栽培大麦(Hordeum vudare, 2n=2x=14)与野生球茎大麦(H. bulbosus, 2n=2x=14)杂种胚发育过程中，两物种染色体的行 为不协调可导致球茎大麦的染色体逐渐丢失(称为染色体消 减现象)，可获得大麦的单倍体植株
基本培养基选择 植物激素的调节 糖浓度调节
完整植物体的形成再生小植株的驯化和移植
（4）单倍体植物的染色体加倍
加倍方法：
用得最多的是化学诱变法 秋水仙素、富民农、对二氯苯、8-羟基喹
啉等
加倍技术
小苗浸泡法 生长锥处理 培养基加倍
二、染色体非整倍体变化
1. 个别染色体的削减和添加 2. 染色体代换
1、个别染色体的削减和添加
高等植物孢子体与配子体 世代交替
（1）单倍体育种的概念
将具有单套染色体的单倍体植物，经人 工染色体加倍，使其成为纯合二倍体。 从中选出具有优良性状的个体，直接繁 育成新品种；或选出具有单一优良性状 的个体，作为杂交育种的原理材料，称 为单倍体育种
3、单倍体育种的优越性
植物单倍体育种: 由于单倍体只有一套染色体，染色 体上的每个基因都能显示相应的性状，所以极易发现 所产生的突变，尤其是隐性突变，在表型上可以直接 表现出来，所以单倍体是研究基因或基因效应、进行 染色体遗传分析的理想实验材料
（AABBDD 2n=42）
（RR 2n =14）
杂种一代 不孕 （ABDR 4x=28)
人工加倍染色体
八倍体小黑麦 （AABBDDRR 8x=56)
4. 植物单倍体育种
植物减数分裂后形成的雌雄配子，其染 色体数目为体细胞的一半。将这种具有单套 染色体的细胞称为单倍体细胞
单倍体细胞在人工离体条件下培养，使 其单性发育成植物体。这种具有单套染色体 的植物称为单倍体植物