植物组织培养和体细胞杂交

专题 2 细胞工程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。什么叫细胞工程？按操作对象分类植物细胞工程动物细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术植物组织培养技术植植物物细细胞胞工工程程通常采用的通常采用的技术手段技术手段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交所采用技术所采用技术 的理论基础的理论基础 植物细胞的全能性植物细胞的全能性1、定义：、定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体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。的潜能的特性。 2、 原理：原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有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。一个活细胞都应该具有全能性。 3、差异、差异： 4、潜在全能性的原因：、潜在全能性的原因： 基因表达的选择性基因表达的选择性 受精卵 生殖细胞 体细胞 ;植物细胞 动物细胞胚胎肝细胞 其他干细胞 体细胞一、细胞的全能性二、植物组织培养q 概念q 科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、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 。 切取形成层无菌接种诱导愈伤组织的形成试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化离体的 植物器官、组织或细胞愈伤组织根芽植物体脱 分化 再 分化脱脱 分化分化 由 高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。再再 分化分化 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。二、植物组织培养 植物组织培养过程避光 需光4. 植物组织培养的应用：植物组织培养的应用： （ 1）试管苗的快速繁殖）试管苗的快速繁殖（ 2）无病毒植物的培育）无病毒植物的培育（ 3）提取原料）提取原料（ 4）人工种子）人工种子（ 5）转基因植物的培育）转基因植物的培育含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的 PH、 适时光照等。二、植物组织培养3. 植物组织培养条件：植物组织培养条件：离体植物细胞 愈伤组织 胚状体 根芽 植物体脱分化 再 分化二、植物组织培养 植物组织培养应用举例（一）1、定义、定义： 用两个用两个 来自不同植物的体细胞融合来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。育成新的植物体的方法。 2、优势：、优势：（ 与有性杂与有性杂交方法比较交方法比较） 能够克服远缘杂交不亲和，打破了能够克服远缘杂交不亲和，打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。围。三、植物体细胞杂交植物植物 A细胞细胞植物植物 B细胞细胞去壁去壁原生质体原生质体 A原生质体原生质体 B原生质体融合原生质体融合 融合体融合体再生壁再生壁杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂愈伤愈伤 组织组织杂种植株杂种植株去壁的去壁的 常用方法：常用方法： 酶酶 解法（纤维素酶、果胶酶等解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（ PEG） 三、植物体细胞杂交 过程：(1)(1)(2) (3)(4)(5)三、植物体细胞杂交过程示意图白菜白菜甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝三、植物体细胞杂交 植物体细胞杂交应用1、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ ）A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果C 、 愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果D 、 愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果D4、有关全能性的表述中，不正确的是（ ）受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高生物体内细胞由于分化全能性不能表达卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性C1、不能人工诱