《植物细胞培养》课件

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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

【人教版】七上植物细胞ppt课件

【人教版】七上植物细胞ppt课件优秀课件（实用教材）
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3、为了使临时装片内不产生气泡或少产生气泡，
盖盖玻片时应该（ D ）
A.把盖玻片平放在载玻片上 B.事先多滴几滴清水 C.让盖玻片的一边接触载玻片的水滴，重重地压 D.让盖玻片的一边接触载玻片的水滴，轻轻地平放
比较暗的地方，要用3H铅笔点细点表示，不能涂阴影。越暗的地方细点越多。
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总结三、植物细胞的基本结构
细①胞壁保护和支持细胞
细②胞膜光学显微镜最不易看清
叶③绿体进行光合作用
细④胞核内含遗传物质液⑤泡内含细胞液（色素、细⑥胞质糖分等）
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三、染色
6．把一滴稀碘液滴在盖玻片的一侧。
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7．用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润标本的全部。
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5.用镊子夹起盖玻片，使它的一侧先接触载玻片上的液滴，然后缓缓放平。目的：避免盖玻片下出现气泡。
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气泡
中央发亮、周边黑暗的圆圈
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2.1.2 植物细胞

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。

植物组织与细胞培养课件

植物组织与细胞培养
第三十四页，共三十四页。
培养
第十九页，共三十四页。
幼胚培养
(péiyǎng)
影响幼胚培养成功的因素培养基：无机盐、碳水化合物、激素等
环境(huánjìng)条件(温度：多数为25-30℃，因植物种类有所
差别。光照：一般认为黑暗或弱光条件较为合适。)
提高幼胚的成活率，可采用胚乳看护培养
第二十页，共三十四页。
胚龄与胚性发育(fāyù)的关系
胚乳培养过程含胚乳的果实或种子→表面消毒(xiāo dú)→无菌条件下胚乳的剥离→接种培养基培养。培养室温度25-27℃，黑暗或弱光下进行。
第二十四页，共三十四页。
胚乳培养的器官发生(fāshēng)
愈伤组织形成、器官发生（1）愈伤组织的诱导（2）愈伤组织的再分化（3）胚乳苗的生根培养
经过自身的代谢作用合成其生长必需的物质，在营养上已可以完全独立。
第十四页，共三十四页。
依据所剥离胚的发育时期(shíqī)不同：
培养类型
幼胚培养 (immature embryo)
成熟胚培养 (mature embryo)
子叶形成(xíngchéng) 之前
子叶(zǐyè)形成之后
第十五页，共三十四页。
受精胚珠的培养
未受精胚珠的培养
植物胚珠(pēi zhū)结构图示
第二十九页，共三十四页。
胚珠培养 (pēi zhū)
胚珠培养的方法培养受精胚珠，摘取授粉时间合适的子房(zǐfáng)，如培养未受精胚珠，则在授粉前摘取子房(zǐfáng)→表面灭菌→剖开子房壁，取出胚珠或带胚珠的胎座接种培养。
胚培养：指在无菌条件(tiáojiàn)下将胚从胚珠或种子中

植物细胞 PPT课件

5、原生质体培养：指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养
三、植物再生途径：
体细胞胚（胚状体、不定根）
完
外植体
（胚性愈伤组织或脱分化细胞）
具有根颈的两极器官
整
不定器官
植
单极器官
先茎后根
株
先根后茎
到底通过哪种途径再生，与试验材料和培养基尤其添加的激素有关。
四、愈伤组织的种类
1、胚性愈伤组织（Embryonenic callus）:表面光滑，组织结构紧凑，细胞小、再生能力强。胚性愈伤组织容易形成体胚，所以称为胚性愈伤组织
细胞和愈伤组织的形态发生，主要受外植体本身、培养基和培养环境等三大类因素的调控。
1、材料本身 1）．遗传型材料的基因型对愈伤组织的器官分化有决定性的影响。不同植物种的器官分化明显不同，如烟草、胡萝卜和矮牵年等植物容易诱导器官形成，而禾谷类、豆类、棉花等就比较困难。
2）．器官和部位通常同一种植物的不同器官或组织所形成的愈伤组织，无论在生理上或形态上，其差别均不大。但是对有些植物而言，确有明显差异。如油菜的花器官比叶、根易于分化成苗，水稻和小麦幼穗的苗分化频率也比其他器官为高。
愈伤组织的器官发生顺序有四种情况：
（1）愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成，即无芽的根或无根的芽；
（2）先形成芽，再在芽伸长后，在其茎的基部长出根而形成小植株，大多数植物属这种情况；（3）先产生根，再从根的基部分化出芽而形成小植株。这种情况较难诱导芽的形成，尤其对于单子叶植物；
（4）先在愈伤组织的邻近不同部位分别形成芽和根，然后两者结合起来形成一株小植株。
2、非胚性愈伤组织：表面粗糙、组织结构疏松、细胞大。
1、胚性愈伤组织的诱导

第二单元第一章第二节《植物细胞》课件(17张PPT素材)(打包2份)

展：展平放于水滴中央盖：盖盖玻片，从水滴一边逐渐染：把一滴碘液滴在盖玻片的一吸: 用吸水纸从盖玻片的另一标本
二、观察洋葱鳞片叶细胞 2、植物细胞的结构
细胞壁：保护和支持作用细胞膜：在光学显微镜下不易质进出的作用细胞质：新陈代谢的场所细胞核：内含遗传物质，称为液泡：内含细胞液叶绿体：光合作用的场所，将线粒体：呼吸作用的场所，分
三、练习画细胞结构简图
生物图的画法及注意事项：
依照在低倍显微镜下观察到的物像，选其中一个细胞，到的各部分结构。
1、图的大小要适当，在纸上的位置要适中。一般稍偏左以便在右侧和下方注字和书写图名。
2、一般用3H的绘画铅笔画图，先轻轻画出轮廓，经过修画好。 3、图中比较暗的地方，要用铅笔细点表示，不能涂阴影的地方，细点应越多。 4、文字说明一般注在图的右侧。用尺引出水平的指示线 5、在图的下方写上所画图形的名称。
小结：
切片
用从生物体上切取的薄片制成用液体的生物材料经过涂抹制成
擦：擦拭载玻片和盖玻片
一、玻片标本涂片的类型装片
按保存时间长短
用从生物体上撕下或挑取的少量材料制成
滴：用滴管在载玻片中央滴一滴
临时玻永久玻片标本片标本
撕：用镊子从洋葱鳞片内表皮叶
1、制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片
第二单元第一章第二节植物细胞
罗伯特.虎克观察到的细胞
把一个叶片放在显微镜下就能看到细
被观察的材料一定要
要制成玻片
常用的玻片标本有以下三种：
玻片标本
切片
涂片装片
用从生物体上切取的薄片制成
（如：叶的横切片）
用液体的生物材料经过涂抹制成（如：人血涂片）

课件 _植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件

动物细胞工程的基础技术：动物细胞培养植物细胞工程的基础技术：植物组织培养
小资料
克隆：用幼苗或嫩枝以营养繁殖方式培育植物。 1.分子水平基因克隆指通过重组DNA技术插入某载体的特定DNA片段，在宿主细胞中进行多次复制而形成的分子群体。 2.细胞水平的克隆指由一个细胞分裂形成的一个细胞群体。产生特异性抗体的所有浆细胞是由一个 B细胞分裂形成的的一个细胞群体。 3.个体水平指通过无性繁殖而得到的基因型相同的个体组完整植株成为可能
2.植物组织培养技术
定义：在无菌和人工控制条件下，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，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。（由于脱离母体又称为离体培养）理论基础：植物细胞的全能性。类型：依据外植体的不同，可将植物组织培养分为器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。
第一节第1课时
植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件
细胞工程
细胞工程：是按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得（目的）特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。
类型：按技术类型可分为细胞和组织培养、细胞融合、核移植技术等；按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等。
天然植物激素在植物体内都有相应的使之分解的酶，所以作用的时间短。而人工合成的植物激素类似物，在植物体内没有使之分解的酶，作用的时间长，效果显著，生产成本低。
问题探究
如图是 1958 年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部组织为材料培育出能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图：
胡萝卜根横取切出韧皮部组织培养基①中培养愈伤组织――②→胚状体―→试管苗―→ 开花的胡萝卜植株

人教版《植物细胞》课件ppt

内含细胞液
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课后练习:
1、制作临时装片时，染色会对细胞产生什么影响？在什么情况下应该使用不经过染色的临时装片？染色可以使细胞的结构显示得更清楚。但是染色剂对活细胞的生物活性会有很大影响，有时甚至是致死的。因此，在观察活的细胞及其生物活性时，应该使用不经染色的临时装片。
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植物细胞的基本结构包括细胞壁，细胞膜，细胞质和细胞核。细胞质中有液泡，液泡中的细胞液中溶解着多种物质，有的细胞的细胞质中还有叶绿体。
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4、挤压水果可以得到果汁，这些汁液主要来自细胞结构的哪一部分？主要来自液泡中的细胞液。
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课堂练习：
1、为了使临时装片内不产生气泡或少产生气泡，盖盖玻片时应该（ D ）
A把盖玻片平放在载玻片上 B事先多滴几滴清水 C让盖玻片的一边接触载玻片的水滴，
重重地压 D让盖玻片的一边接触载玻片的水滴，
轻轻地平放
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它是细胞质。
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我们观察的植物细胞有着基本相同的结构。最外层是一层透明的薄壁，叫细胞壁（cell wall），起保护和支持细胞的作用。紧贴细胞壁内侧的一层膜，非常薄，在光学显微镜下不容易看清楚，叫

植物组织和细胞培养技术ppt课件

植物组织培养
根据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物
的器官、组织、细胞或原生质体（称为外植体），
并在培养基上培养，在适宜的条件下使其长成部
分或完整植株的技术。
愈
根继续
分离
脱分化
伤再分化组
芽
培养
外植体
织
植物激素：细胞分裂素、生长素
植物体
胚状体
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
胚状体
幼苗
离体培养
细胞全能性指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新的生物个体的潜能。
说明高度分化的植物细胞具有全能性。
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
细胞的全能性
为什么细胞具有全能性？
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许Байду номын сангаас 并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
细胞的全能性
1．实现细胞的全能性必需的条件是什么？为什么？
离体。因为在特定的时间和空间条件
下，细胞中的基因会选择性地表达出各种蛋白质，形成不同的组织和器官。
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
植物组织培养
根据细胞全能性原理，在无菌条件下，分

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（与有性杂交方法比较）
植物体细胞杂交过程示意图
植
原
物
生
细胞
去壁
质体
等量去壁
纤维素酶果胶酶
细胞膜的流动性
原
生质体融合
再生杂细种胞细去壁胞分
愈伤组织再
分
杂种植株
化
化
离心、振动、电刺激
聚乙二醇
激素
激素
植物体细胞杂交过程示意图
植物A细胞
原生质体A
去壁
原生质体融合
C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能
D、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程
1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。
1978年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种——
“Potamato”。
目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。
（三）植物体细胞杂交
1、定义：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。
2、优势：打破了不同种生物间的生殖隔离限制
• 2.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。
• 至于马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、地下结马铃薯，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，所以马铃薯—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，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。
5、例题辨析：
下列有关细胞全能性的含义，正确的是： C
A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能
B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能
思考与探究
• 1.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？
• 提示：1978年，梅尔彻斯（Melchers）等人首次获得了马铃薯与番茄的属间体细胞杂种。他们将培育的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称为“马铃薯番茄”。像大多数杂种一样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。其中一些植株形成了“类似块茎的生殖根”，但是没有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。到目前为止 “马铃薯—番茄”一类的体细胞杂交植物还不能产生经济效益，但是其研究价值不可忽视。
番茄与马铃薯都是茄科植物，但不是同属的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。
人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可能实现吗？
细胞工程
指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，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。
3、差异：（1）受精卵的全能性最高
（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
4、大小受精卵＞生殖细胞＞体细胞
例：
蜜蜂（2N=32）减数分裂
卵细胞(N=16) 发育
雄蜂(N=16)
卵细胞可以直接发育成为一个新个体
思考讨论：为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？
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：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。
2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特
有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
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）
制备原生质体：酶解法去掉细胞壁
诱导融合
新的原生质体
生出细胞壁
杂种细胞
组织培养
杂种植株
意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种