植物细胞工程的基本技术-(4)课件

专题2细胞工程

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

指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，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。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整体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所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段

植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性细胞膜的流动性2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术利用菊花花瓣培养的菊花1.为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？

利用菊花花瓣培养的菊花植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？

二、植物组织培养关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织①细胞离体②一定的营养物质③激素④其他外界条件1.必要条件：从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官菊花花瓣愈伤组织根、芽植物体脱分化再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愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段间以后，通过细胞分裂，形成一种排列疏松无规则,高度液泡化的，薄壁细胞组成的组织。练P16表

要把一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作呢?阅读，书Ｐ34－35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？避光？光照？培养基植物组织培养的培养基定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质无机营养成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有机营养成分①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖（供营养，调渗透压）③琼脂：起支持作用④激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素练Ｐ98、10（4）书Ｐ42拓展视野PH值：5.0－6.0书Ｐ36小知识避光：利于细胞脱分化产生愈伤组织。光照：芽发育成叶，叶肉细胞内叶绿素

合成需要光照条件。1.在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？避免杂菌在上面迅速生长而危害培养物的生长。想一想2.无菌操作步骤：①自来水冲洗②酒精球擦手③在超净工作台用酒精溶液消毒④次氯酸钠溶液处理后用无菌水冲洗⑤无菌滤纸处理杀菌：培养基（皿）接种环、三角锥形瓶。消毒：材料、操作者双手。外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化2.植物组织培养的过程（离体的,已分化组织或细胞）（未分化）（分化）幼芽或幼根？条件？优点？特点？繁殖速度快不受季节限制工厂化生产幼苗无毒保持优良性状①适宜温度、光照pH和无菌环境。②无机物、有机物和植物激素（生长素，细胞分裂素等）无定形状态薄壁细胞高度液泡化排列疏松、无规则无叶绿体,不进行光合作用分化程度低去分化较易理论基础：细胞的全能性巩练Ｐ17例2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。二、植物组织培养Planttissueculture3.概念

1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。背景资料1978年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种——“Potamato”。

目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。三、植物体细胞杂交技术番茄—马铃薯

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。1、概念植物体细胞杂交plantsomatichybridization植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B原生质体融合正在融合的原生质体再生出细胞壁杂种细胞愈伤组织杂种植株去细胞壁纤维素酶果胶酶物理方法化学方法：离心振动电刺激聚乙二醇细胞分裂脱分化植物组织培养植物细胞融合酶解法人工诱导方法2、过程再分化书Ｐ36图2－5融合完成的标志筛选白菜甘蓝白菜－甘蓝说明：白菜—甘蓝具有两个亲本的特征，具有双亲的全部遗传物质巩练Ｐ17例2，Ｐ98、113、成果和未解决的问题

成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界没有的新品种。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。1.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，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，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。比较植物组织培养植物体细胞杂交技术所属范畴原理步骤意义联系无性繁殖细胞全能性①脱分化②再分化保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益杂交技术应用了组织培养克服不同种生物远源杂交的障碍①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养膜流动性细胞全能性染色体变异、基因重组（4）名贵花卉进行离体培养时不应采用该株的（）A、茎尖B、子房壁C、花粉粒D、叶片练习1、阅读下列材料，分析后简要回答问题：材料1：植物的器官组织或细胞培养基中培养取下并放入B（A）胚状体植物体材料2：植物细胞a植物细胞b杂种细胞融合并再生出细胞壁细胞分裂再分化（C）（D）（2）材料2中在获得杂种细胞的容器中还有其它什么细胞？（3）（A）过程是否需要光照？再分化是否需要光照？植物体脱分化愈伤组织CD（1）写出以下过程或结构的名称：AB原生质体a原生质体b否需要C番茄细胞马铃薯细胞番茄—马铃薯细胞杂种植物幼苗②①（1）①过程叫

技术，在此之前是利用酶的

性处理细胞以去除含有

元素构成的细胞结构，此结构的伸缩性

原生质层的伸缩性。（2）②过程培育的杂种植物幼苗含有的染色体组数是

。②过程中细胞分裂时期染色体数目最多时是

n。可能发生的可遗传变异有

。植物细胞融合专一C、H、O小于六组12基因突变染色体变异练习2：请据图回答下列问题1、不能人工诱导原生质体融合的方法是（）A、振动B、电刺激C、PEG试剂D、重压2、植物细胞融合完成的标志的是（）A、产生新的细胞壁B、细胞膜发生融合C、细胞质发生融合D、细胞核发生融合AD1、下列有关细胞全能性的含义，正确的是：()A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能

B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能D、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程C

2、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．