《植物细胞工程的基本技术》

1、植物细胞工程的基本技术 番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属的植物。番茄与马铃薯同属茄科植物，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。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。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？分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可能实现吗？ 植物细胞工程的基本技术 19961996年年7 7月月5 5日日, ,世界上第一只体细胞克隆动物世界上第一只体细胞克隆动物- -克隆羊多利诞生于英国克隆羊多利诞生

2、于英国, , 标志着一种新的生物技标志着一种新的生物技 术术-动物体细胞克隆技术面世动物体细胞克隆技术面世, , 也揭开细胞工程更也揭开细胞工程更 深层次发展的序幕深层次发展的序幕! ! 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 克隆多莉羊技术是克隆多莉羊技术是 水平上的技术，水平上的技术， 培育抗虫棉是培育抗虫棉是 水平上的技术。水平上的技术。 思考思考: : 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该 具有全能性。具有全能性。 植物细胞工程的基本技术 （1

3、 1） 受精卵的全能性最高受精卵的全能性最高 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞（2） 植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞 （3） （4）分化程度低的细胞分化程度高的细胞）分化程度低的细胞分化程度高的细胞 基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结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，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。从而形成了不同的组织和器官。 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术

4、 植物组织培养 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 讨论讨论 植物细胞工程的基本技术 讨论讨论 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 外植体外植体 愈伤组织愈伤组织 根、芽根、芽 植物体植物体 脱分化脱分化 再分化再分化 （离体的（离体的, , 已分化组织已分化组织 或细胞）或细胞） （未分化）（未分化） （分化）（分化） 幼芽或幼根？幼芽或幼根？ 条件？条件？ 优点？优点？ 特点？特点？ 繁殖速度快繁殖速度快 不受季节限制不受季节限制 工厂化生产工厂化生产 幼苗无毒幼苗无毒 保持优良性状保持优良性状

5、 适宜温度、光照、适宜温度、光照、 pHpH和无菌环境。和无菌环境。 无机物、有机物无机物、有机物 和植物激素（和植物激素（生长生长 素，细胞分裂素等素，细胞分裂素等） 无定形状态无定形状态 薄壁细胞薄壁细胞 高度液泡化高度液泡化 排列疏松、无规则排列疏松、无规则 无叶绿体无叶绿体, ,不进行光不进行光 合作用合作用 分化程度低分化程度低 去分化较易去分化较易 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 1 1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇 到的第一个障碍是什么？到的第一个障碍是什么？ 2 2有没有一种温和的去壁

6、方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？ 3 3为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的 什么特性有关？什么特性有关？ 4 4、把原生质体放在一起能自然融合吗？、把原生质体放在一起能自然融合吗？ 5 5如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一 步该做何处理？步该做何处理？ 6 6如何将杂种细胞培育成杂种植株？如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 植物细胞工程的基本技术 融合的融合的 原生质原生质 体体ABAB 再再 生生 出出 细细 胞胞 壁壁 脱脱 分分 化化 再再 分分 化化 原生质体原生质体B B 杂种杂种 细

7、胞细胞 ABAB 人人 工工 诱诱 导导 方法？方法？ 促进融合促进融合 的方法？的方法？ 植物细胞工程的基本技术 ： 植物细胞工程的基本技术 利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的基本技术 为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有超级杂种植株没有 如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马 铃薯？铃薯？ 主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它主要原因是：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，马铃薯们

8、之间是相互调控、相互影响的，马铃薯番茄杂番茄杂 交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但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，薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，所以所以杂杂 交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。 植物细胞工程的基本技术 植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 所属所属 范畴范畴 原原 理理 步步 骤骤 意意 义义 联联 系系 无性繁殖无性繁殖 细胞全能性细胞全能性 脱分化脱分化

9、再分化再分化 保持优良性状保持优良性状 繁殖速度快、大规模生产繁殖速度快、大规模生产 提高经济效益提高经济效益 杂交技术应用了组织培养杂交技术应用了组织培养 克服不同种生物远缘杂交克服不同种生物远缘杂交 不亲和的障碍不亲和的障碍 去除细胞壁去除细胞壁 融合形成杂种细胞融合形成杂种细胞 组织培养组织培养 膜流动性膜流动性 细胞全能性细胞全能性 染色体变异、基因重组染色体变异、基因重组 植物细胞工程的基本技术 1 1、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织 而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，

10、发育成完整的植株的是发育成完整的植株的是 （ ） A A、细胞分裂素、细胞分裂素 B B、生长素、生长素 C C、一定的营养物质、一定的营养物质 D D、以上三者均是、以上三者均是 2 2、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不 属于细胞工程属于细胞工程 （ ） A A、有性杂交、有性杂交 B B、体细胞杂交、体细胞杂交 C C、组织培养、组织培养 D D、细胞核移植、细胞核移植 3 3、在生物体的所有细胞中，全能性最高的是（、在生物体的所有细胞中，全能性最高的是（ ） A A、卵细胞、卵细胞 B B、植物花粉、植物花粉 C C、体细胞、体细胞 D D、受精卵、受精卵 教学反馈 D A D 植物细胞工程的基本技术 4 4、在生物体内、在生物体内 ，细胞没有表现出全能性，而是分化，细胞没有表现出全能性，而是分化 为不同的组织、器官，是因为为不同的组织、器官，是因为 （ ） A A、细胞丧失了全能性、细胞丧失了全能性 B B、基因的表达有选择性、基因的表达有选择性 C C、不同的细胞内基因不完全相同、不同的细胞内基因不完全相同 D D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化 5 5、植物体细胞杂交尚未解决的问题是、植物