《植物细胞工程的基本技术》课件2

1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物-----克隆羊多利诞生于英国.这样的生物技术属于何种生物工程？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。什么叫细胞工程细胞工程应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平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概念分类植物细胞工程动物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术2.植物细胞工程的理论基础是：植物细胞的全能性1.植物细胞工程常用的技术是

植物体细胞杂交植物组织培养2.1植物细胞工程细胞的全能性(1).概念:

已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。

(2).原因：生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。(3).全能性高低：

①受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞②植物细胞＞动物细胞一、植物组织培养1、原理：细胞的全能性2、植物组织培养的条件内因：离体细胞、组织或器官外因：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等

2）培养基（一定的营养物质，激素）

无机营养成分：无机盐离子有机营养成分：①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压③琼脂：起支持作用④激素：生长素，细胞分裂素

PH值：5.0－6.0离体的植物组织、器官、细胞脱分化适宜的养料、激素、（温度、避光、无菌）愈伤组织再分化适宜的养料、激素、（温度、光照、无菌）胚状体或丛芽植物体3.植物组织培养的大致过程：细胞分裂素=生长素：促进愈伤组织形成和生长细胞分裂素＞生长素：诱导芽的形成细胞分裂素＜生长素的：诱导根的形成关键因素：植物激素的比例（细胞分裂素、生长素）外植体愈伤组织外植体：用于离体培养的植物器官、组织或细胞。愈伤组织：排列疏松无规则、高度液泡化、无定形态的薄壁细胞组织。

(具有分生能力)脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而产生愈伤组织的过程。（避光）再分化：脱分化产生的愈伤组织重新分化成根或芽等器官，进而发育成一棵完整的植株的过程。（需光）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植物组织培养（试管苗的形成）试管苗大规模培养1.植物组织培养属于哪种生殖方式？2.植物组织培养得到的植物体细胞中染色体数目？3.植物组织培养得到的植物，遗传物质来自几个亲本？想一想：无性繁殖和亲本染色体数目相同一1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？

防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。讨论2.在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。3.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。植物组织培养的概念

植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物体细胞杂交应用研究

1、概念

将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。2、优势和未解决的问题

优势：打破了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围。未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良。植物体细胞杂交植物体细胞杂交过程植物细胞A植物细胞B去掉细胞壁去掉细胞壁原生质体A原生质体B原生质体融合杂合的原生质体再生出细胞壁杂种细胞脱分化再分化愈伤组织杂种植株植物细胞融合植物组织培养思考题细胞壁如何去除？原生质层如何融合？融合的基础是什么？杂交完成的标志是什么？最后通过什么手段得到新个体？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）细胞融合的基础：细胞膜的流动性杂交完成的标志再生出细胞壁通过什么手段得到新个体

：植物组织培养去壁去壁纤维素酶果胶酶原生质体植物细胞原生质体融合离心、振动、电刺激、聚乙二醇再生细胞壁杂种细胞脱分化愈伤组织杂种植株激素筛选等量激素再分化植物体细胞杂交过程示意图问题为什么“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？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。白菜甘蓝白菜－甘蓝白菜细胞(AA)白菜细胞(BB)白菜原生质体(AA)白菜原生质体(BB)原生质体融合白菜－甘蓝植株(AABB)去细胞壁去细胞壁白菜－甘蓝原生质体(AABB)白菜－甘蓝杂种细胞(AABB)再生出细胞壁秋水仙素处理幼苗×BBAA白菜甘蓝AB白菜－甘蓝AABB1、有关全能性的表述中，不正确的是（）Ａ．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Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性C趁热打铁：2.下列植物细胞全能性最高的是（）

A.形成层细胞B.韧皮部细胞C.木质部细胞D.叶肉细胞

3．下列细胞全能性最高的是（）

A．植物的卵细胞

B．植物的精子细胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的叶肉细胞AC反馈练习1.下列属于组织培养的是：（）A.花粉培养成单倍体植株B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区D.未受精的卵发育成植株A2.在离体的植