植物细胞工程的基本技术

1、会计学1植物细胞工程的基本技术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世界上第一只体细胞克隆动物动物-克隆羊克隆羊多利多利诞生于英国诞生于英国, , 标志着一标志着一种新的生物技术种新的生物技术-动物体细胞克隆技术面世动物体细胞克隆技术面世, , 也揭开细胞工程更深层次发展的序幕也揭开细胞工程更深层次发展的序幕! ! 细胞工程是指应用细胞工程是指应用细胞生物学和分子生细胞生物学和分子生物学物学的原理和方法，通过的原理和方法，通过 或或细胞器水细胞器水平平上的操作，按照人们的意愿来上的操作，按照人们的意愿来改变改变细胞内细胞内的的遗传物质遗传物

2、质或或获得细胞产品获得细胞产品的一门综合科学的一门综合科学技术。技术。按操作按操作对象分对象分植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程细胞水平细胞水平前者是前者是细细胞水平或胞水平或细细胞器水平上生物技胞器水平上生物技术术, ,后者是分子水平上的生物技后者是分子水平上的生物技术术。 。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。细胞工程与基因工程相比：细胞工程与基因工程相比：细胞细胞分子分子思考思考: :细胞全能性植物细胞的全能性细胞的全能性n康在山东莱阳农学院动物胚胎工程中心试验场降生。科技探索之路科技探索之路动

3、物体外组织培养法细胞核移植 单克隆抗体技术植物组织培养一、细胞的全能性一、细胞的全能性1 1什么是细胞的全能性？什么是细胞的全能性？2 2为什么细胞具有全能性？为什么细胞具有全能性？3 3生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，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？而是分化成不同的组织器官？ 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的体的潜能潜能的特性的特性。 每一个细胞都包含有该物种所特有的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传全套遗传物质物质，都有发育成为完整个体所必需的都有发育成为完整个体所必需的全部基因全部基因 在生物体内，

4、在生物体内，在特定的在特定的时间时间和和空间空间条件下，条件下，由由于于基因的选择性表达基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。是分化成为不同的组织器官。 4 4、差异差异（试比较试比较生殖细胞、受精卵生殖细胞、受精卵 、体细胞的全能性、体细胞的全能性）（1 1） 受精卵的全能性受精卵的全能性生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 (未分化细胞未分化细胞) 一、细胞的全能性一、细胞的全能性 （2 2）植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞（3）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请同学们阅读请同学们阅读P34实实验完成验完成P

5、35讨论题。讨论题。超净工作台接种箱高压蒸汽灭菌锅湿热灭菌酒精灯干热灭菌消毒实际上是部分灭菌。愈伤组织再分化全部基因脱分化切取切取形成层形成层无菌无菌接种接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽脱分化脱分化再分化再分化离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化（去分化）（去分化）植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素再分化再分化2、过程、过程离体的植物器官、组织离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂间以后，通过细胞分裂

6、，形成一种高度液泡化，形成一种高度液泡化、无定形状态、无定形状态薄壁细胞薄壁细胞组成的排列疏松无规则组成的排列疏松无规则的组织。的组织。无叶绿体无叶绿体,不进不进行光合作用行光合作用 再分化脱分化也叫：外植体如：茎尖、根尖 适宜的温度、PH值、养料、激素、充足氧气条件适宜温度、适宜温度、避光避光、 pH和无菌环境。和无菌环境。 无机物、有机物和植物激素（无机物、有机物和植物激素（生长素，细胞分裂素等生长素，细胞分裂素等） 具分裂、分化能力无细胞分裂、分化能力1 1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融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？合，遇到的第一个障碍是什么？去细

7、胞壁去细胞壁酶解法酶解法2 2有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？原原生生质质体体番茄细胞番茄细胞原生质体融合原生质体融合再生出细胞再生出细胞壁壁杂种细胞杂种细胞脱脱分分化化愈伤组织愈伤组织杂种杂种植株植株再分再分化化1 1、过程：、过程：马铃薯细胞标志：成功融合人工诱导去去壁壁杂杂种种植植株株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愈愈伤伤组组织织再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂种细胞细胞AB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合促

8、进融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B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 主要：原生质体融合结果 细胞膜的流动性细胞膜的流动性和和细胞全能性细胞全能性如 马、驴之间为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株超级杂种植株没有没有如如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？铃薯？原因：原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相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，互调控、相互影响的，马铃薯马铃薯番茄杂交植株的细番茄杂交植株的细胞中虽然具备

9、两个物种的遗传物质，但这些遗传物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。株中的遗传物质一样有序表达。5、未解决问题：、未解决问题：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理原理步骤步骤意义意义联系联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再分化再分化保持优良性状保持优良性状 繁殖速度快繁殖速度快大规模生产提高经济效益大规模生产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克服不同种生物远缘杂交不亲和的

10、障碍杂交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A2 2、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指胞的过程。该过程是指A.A.不同植物的精子和卵细胞的融合不同植物的精子和卵细胞的融合 B.B.不同植物的原生质体的融合不同植物的原生质体的融合C C完整的两个体细胞的融合完整的两个体细胞的融合 D.D.植物花粉细胞的两两融合植物花粉细胞的两两融合B巩固练习巩固练习养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌养分、无机盐、有

11、机碳源、农药、抗生素、有益菌生长调节剂生长调节剂红豆杉与紫杉醇红豆杉与紫杉醇人参皂甘的生产人参皂甘的生产前者是前者是细细胞水平或胞水平或细细胞器水平上生物技胞器水平上生物技术术, ,后者是分子水平上的生物技后者是分子水平上的生物技术术。 。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。细胞工程与基因工程相比：细胞工程与基因工程相比：细胞细胞分子分子思考思考: :切取切取形成层形成层无菌无菌接种接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽脱分化脱分化再分化再分化原原生生质质体体番茄细胞番茄细胞原生质体融合原生质体融合再生出细胞再生出细胞壁壁杂种细胞杂种细胞脱脱分分化化愈伤组织愈伤组织杂种杂种植株植株再分再分化化1 1、过程：、过程：马铃薯细胞标志：成功融合人工诱导去去壁壁杂杂种种植植株株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愈愈伤伤组组织织再再分分化