植物细胞的全能ppt课件

1、植物细胞的全能性植物细胞的全能性1 1、定义：、定义： 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完好生物体的潜能，也就是说，都具有发育成完好生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。每个生物细胞都具有全能性的特点。 2 2、原理：、原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特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，都有发育成为完好个有的全套遗传物质，都有发育成为完好个体所必需的全部基因。体所必需的全部基因。 3 3、大小：、大小： 1 1 受精卵的全能性最高受精卵的全能性最高 2 2 分化程度低有分裂才干的细胞，全

2、能性分化程度低有分裂才干的细胞，全能性高，反之那么低。高，反之那么低。 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞细胞的全能性细胞的全能性 植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞 4.4.全能性的实例全能性的实例 花药的离体培育、植物的组织培育、克隆技术等。花药的离体培育、植物的组织培育、克隆技术等。离体的植物器官或组织或细胞外植体离体的植物器官或组织或细胞外植体愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化胚状体或丛芽胚状体或丛芽植物幼体植物幼体继续分裂和分化继续分裂和分化一棵完好的植株一棵完好的植株细胞分裂细胞分裂和再分化和再分化需求适需求适宜的环宜的环境条件境条件适宜温度、适宜温度、 pHpH和无菌环境。和无菌环

3、境。无机、有机成分无机、有机成分和植物激素生长和植物激素生长素、细胞分裂素素、细胞分裂素分化程度分化程度低去分化低去分化较易较易光照问题光照问题: :构成愈伤组织不构成愈伤组织不需求光照而愈伤需求光照而愈伤组织的再分化需组织的再分化需求光照求光照适当调整植物激素的适当调整植物激素的比例比例生长素与细胞分裂素生长素与细胞分裂素的浓度及其比例不同的浓度及其比例不同调控脱分化和根与芽调控脱分化和根与芽的再分化的再分化离体的植物器官或组织或细胞外植体离体的植物器官或组织或细胞外植体愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化胚状体或丛芽胚状体或丛芽植物幼体植物幼体继续分裂和分化继续分裂和分化一棵完好的植株一棵完好的植

4、株细胞分裂细胞分裂和再分化和再分化植物组织培育中用到的有机碳源普通为蔗糖植物组织培育中用到的有机碳源普通为蔗糖, ,用用 葡 萄 糖 也 可 以葡 萄 糖 也 可 以 , , 但 后 者 的 本 钱 高 。但 后 者 的 本 钱 高 。诱导愈伤组织再分化构成胚状体或丛芽及生根诱导愈伤组织再分化构成胚状体或丛芽及生根 的过程中的过程中, ,要进展换瓶处置要进展换瓶处置, ,以改动培育基中的激以改动培育基中的激 素配比及浓度。素配比及浓度。愈伤组织再分化构成植物幼苗时愈伤组织再分化构成植物幼苗时, ,需光照需光照 处置处置, ,以以便诱导叶绿体的构成。便诱导叶绿体的构成。 提示提示植物组织培育植物

5、组织培育: 植物组织培育就是在无菌和人工控制植物组织培育就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培育在人工配制的培育基上，给予胞，培育在人工配制的培育基上，给予适宜的培育条件，诱导其产生愈伤组织、适宜的培育条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终构成完好的植株。丛芽，最终构成完好的植株。愈伤组织：愈伤组织：胡萝卜的愈伤组织胡萝卜的愈伤组织 未分化的具有分生才干的薄未分化的具有分生才干的薄壁细胞群。壁细胞群。脱分化脱分化 ： 是指让曾经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的构是指让曾经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的构造和功能而变成未分化细胞的过

6、程。造和功能而变成未分化细胞的过程。再分化再分化: :脱分化产生的愈伤组织继续脱分化产生的愈伤组织继续进展培育又可以重新分化成进展培育又可以重新分化成根或芽等器官，这一过程称根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。为植物细胞的再分化。本质是指已去分化的细胞在某种诱导要素的激活下，再出现本质是指已去分化的细胞在某种诱导要素的激活下，再出现程序化的分化。程序化的分化。植物组织培育技术流程简图植物组织培育技术流程简图二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术 将不同种的植物体细胞，在一定条件将不同种的植物体细胞，在一定条件下交融成杂种细胞，并把杂种细胞培育下交融成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新

7、的植物体的技术。成新的植物体的技术。杂杂种种植植株株挑选交挑选交融融ABAB的的原生质原生质体体再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化植物细胞的交融植物细胞的交融植物组织培育植物组织培育植物细胞植物细胞A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体A A杂种杂种细胞细胞ABAB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进交融促进交融的方法？的方法？交融交融完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B B植物体细胞杂交技术过程植物体细胞杂交技术过程原理？原理？原理？原理？细胞的全能性细胞的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性1.1.提示：提示： (1)(1)植物体细胞杂交

8、的妨碍植物体细胞杂交的妨碍 植物细胞都有细胞壁。根据酶的专注性原理植物细胞都有细胞壁。根据酶的专注性原理, ,用纤用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。维素酶和果胶酶去除细胞壁。 原生质体交融。人工诱导方法包括物理法原生质体交融。人工诱导方法包括物理法, ,如离心、如离心、振动、电激振动、电激; ;化学法化学法, ,如聚乙二醇如聚乙二醇(PEG)(PEG)等。等。 (2)(2)杂种细胞的类型杂种细胞的类型 有三种：有三种：AAAA、BBBB、AB,AB,符合要求的只需符合要求的只需AB,AB,需求进展需求进展挑选。挑选。 (3)(3)杂种细胞杂种细胞ABAB构成的标志：构成的标志： 新的细胞壁的生成。

9、新的细胞壁的生成。( 4 )( 4 ) 杂 种 植 株 遗 传 物 质 的 变 化 ：杂 种 植 株 遗 传 物 质 的 变 化 ： 细胞交融属于染色体变异细胞交融属于染色体变异, ,杂种植株的染色体数杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和通常是两亲本细胞染色体数目之和, ,染色体组数也染色体组数也是两个亲本染色体组数之和，构成异源多倍体。是两个亲本染色体组数之和，构成异源多倍体。( 5 )( 5 ) 植 物 体 细 胞 杂 交 的 原 理 ：植 物 体 细 胞 杂 交 的 原 理 ：原生质体交融的过程利用了细胞膜的流动性原生质体交融的过程利用了细胞膜的流动性, ,杂种细胞发育成杂种

10、植株利用了细胞的全能性。杂种细胞发育成杂种植株利用了细胞的全能性。2.2.该技术的目的该技术的目的 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株, ,而不是而不是 构成杂种细胞就终了。杂种植株特征：具备两种构成杂种细胞就终了。杂种植株特征：具备两种 植物的遗传特征植物的遗传特征, ,缘由是杂种植株中含有两种植物缘由是杂种植株中含有两种植物 的遗传物质。的遗传物质。3.3.该技术在育种上运用时最大的优点该技术在育种上运用时最大的优点 抑制远缘杂交不亲和的妨碍。抑制远缘杂交不亲和的妨碍。4.4.未处理的问题未处理的问题 目前还不能让杂种植物完全按人们的需求去表达目前还不

11、能让杂种植物完全按人们的需求去表达 亲代的优良性状亲代的优良性状, ,如番茄如番茄马铃薯。马铃薯。思想误区警示思想误区警示 对植物体细胞杂交和有性杂交辨析对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清不清 (1)(1)植物体细胞杂交植物体细胞杂交 假设两个不同种类的植物细胞假设两个不同种类的植物细胞A A、B B进展交融进展交融,A,A含有含有2X2X条染色体条染色体,2,2个染色体个染色体组组, ,基因型为基因型为Aabb,BAabb,B含有含有2Y2Y条染色体条染色体,2,2个染色体组个染色体组, ,其基因型为其基因型为ccDd,ccDd,那么新植那么新植株应为四倍体株应为四倍体, ,其体细胞中染色体

12、数为其体细胞中染色体数为2X+2Y,2X+2Y,基因型为基因型为AabbccDd,AabbccDd, 从中不难看出从中不难看出, ,体细胞杂交即两个体细胞杂交即两个细胞交融成一个细胞细胞交融成一个细胞, ,不论染色体数、不论染色体数、基因组还是染色体组都采用直接相加的基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。方法。(2)(2)植物有性杂交植物有性杂交 有性杂交的结果：子代细胞中染色体数有性杂交的结果：子代细胞中染色体数为为X+Y X+Y 、基因型为、基因型为“AbcDAbcD或或“abcDabcD或或“AbcdAbcd或或“abcdabcd, ,即先减半再相加。即先减半再相加。 (3)(3)有性

13、生殖过程中符合孟德尔遗传定律有性生殖过程中符合孟德尔遗传定律, ,而植物体细胞杂交那么不符合孟德尔遗传定而植物体细胞杂交那么不符合孟德尔遗传定律。律。植物细胞工程的实践运用植物细胞工程的实践运用1 1、植物繁衍的新途径、植物繁衍的新途径微型繁衍微型繁衍作物脱毒作物脱毒人工种子人工种子2 2、作物新种类的培育、作物新种类的培育单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用3 3、细胞产物的工厂化消费、细胞产物的工厂化消费快速、坚持亲本优良性状，无性繁衍快速、坚持亲本优良性状，无性繁衍分生区附近病毒少，常用茎尖分生区附近病毒少，常用茎尖人工薄膜人工薄膜+ +胚状体胚状体/ /不定芽不定芽/ /顶芽顶

14、芽/ /腋芽腋芽花药离体培育花药离体培育+ +秋水仙素处置秋水仙素处置常利用理化方法诱变愈伤组织常利用理化方法诱变愈伤组织如消费人参皂甙甚至人参如消费人参皂甙甚至人参1 1、20192019年江苏卷以下有关植物组织培育的表年江苏卷以下有关植物组织培育的表达，正确的选项是达，正确的选项是 A A愈伤组织是一团有特定构造和功能的薄壁细胞愈伤组织是一团有特定构造和功能的薄壁细胞B B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株定遗传的植株C C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子制成人工种子D D

15、植物耐盐突变体可经过添加适量植物耐盐突变体可经过添加适量NaClNaCl的培育基的培育基培育挑选而获得培育挑选而获得D D2 21111年上海卷以下关于植物组织培育的表述，年上海卷以下关于植物组织培育的表述，错误的选项是错误的选项是A A外植体可以来自于植物的任何细胞外植体可以来自于植物的任何细胞B B培育应在无菌条件下进展培育应在无菌条件下进展C C以花粉作为外植体可得到单倍体植株以花粉作为外植体可得到单倍体植株D D不同阶段的培育基中细胞分裂素和生长素的比不同阶段的培育基中细胞分裂素和生长素的比例不同例不同答案：答案：A A不是一切细胞都行，必需是活的有细胞核的细胞，不是一切细胞都行，必需

16、是活的有细胞核的细胞，比如说木质部，导管都是死细胞。比如说木质部，导管都是死细胞。 成熟的筛管成熟的筛管细胞无细胞核，也不能取其作为外植体。细胞无细胞核，也不能取其作为外植体。 脱分化脱分化 再分化再分化 胚状体胚状体 分化或发育分化或发育 生根生根 激素激素 单倍体单倍体 细胞的全能性细胞的全能性 染色体加倍染色体加倍 无性生殖无性生殖 乙乙 一一 多多 缩短育种周期缩短育种周期 (1)(1)过程是过程是 ，实践交融的过，实践交融的过程中原生质体能够会构成程中原生质体能够会构成 种细胞种细胞团团( (只思索两个细胞交融的情况只思索两个细胞交融的情况) )。与。与过程亲密相关的细胞器是过程亲密

17、相关的细胞器是 。3高尔基体和线粒体高尔基体和线粒体原生质体交融原生质体交融(2)假设番茄细胞内含假设番茄细胞内含A条染色体，马条染色体，马铃薯细胞内含铃薯细胞内含B条染色体，假设将番茄条染色体，假设将番茄和马铃薯采用有性杂交的育种方法培和马铃薯采用有性杂交的育种方法培育育(假设能胜利假设能胜利)，得到的后代应含，得到的后代应含 条染色体，假设采用体细胞杂交技术条染色体，假设采用体细胞杂交技术所得植株含所得植株含 条染色体，条染色体，(3)假设番茄是二倍体，马铃薯是四倍假设番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，那么杂种植株为体，那么杂种植株为 倍体。倍体。习题习题(A+B)/2A+B六六探求：探求：2 2、克隆羊、克隆羊“多利的诞生阐明了什么？多利的诞生阐明了什么？3 3、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？化成不同的组织器官？1.1.表现全能性的条件有哪些？表现全能性的条件有哪些？离体、无菌、提供营养物质、激素及其它适宜离体、无菌、提供营养物质、激素及其它适宜条件。条件。细胞核中含有坚持物种遗传性所需的全套基因，并没有由细胞核中含