植物细胞工程的基本技术用

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,标志着一种新的生物技术---动物体细胞克隆技术面世,也揭开细胞工程更深层次开展的序幕!细胞工程是指运用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，经过细胞程度或细胞器程度上的操作，按照人们的志愿来改动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？按操作对象分植物细胞工程动物细胞工程运用的原理和方法研讨的程度研讨的目的细胞生物学和分子生物学细胞程度或细胞器程度按照人们的志愿来改动细胞内的遗传物质或获得细胞产品了解概念：前者是细胞程度或细胞器程度上生物技术,后者是分子程度上的生物技术。克隆多莉羊技术是程度上的技术，培育抗虫棉是程度上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子思索:2.1植物细胞工程植物细胞工程技术常用的技术手段：植物组织培育植物体细胞杂交2.1.1植物细胞工程的根本技术植物组织培育一、植物组织培育离体的器官、组织或细胞脱分化〔又叫去分化〕愈伤组织再分化胚状体植物体2、植物组织培育技术的实际根底：植物细胞具有全能性1、过程〔用关键词、箭头表示过程〕〔1〕细胞的全能性①定义：生物体的细胞具有使后代细胞发育成完好个体的潜能的特性。②原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完好个体所必需的全部基因.受精卵>生殖细胞>体细胞；植物细胞>动物细胞具继续分裂才干的细胞>不分裂的细胞分化程度低的细胞>分化程度高的细胞胚胎干细胞>其他干细胞>体细胞③大小：④生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官的缘由基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果⑤植物细胞表现出全能性的条件：离体、无菌一定的营养物质、激素适宜的温度、pH等外界条件获取外植体无菌接种诱导愈伤组织的构成试管苗的构成扩展培育移栽脱分化再分化实验：胡萝卜的组织培育(1)在组织培育实验中，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，由于杂菌生长快，会和培育物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培育物迅速死亡。协作学习(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有构成层部分，缘由是这部分容易诱导构成愈伤组织。请思索一下，胡萝卜的其他部分〔如茎、叶、花〕，能否也能培育成小植株，他能用实验的方法进展验证吗？胡萝卜的其他部分〔如茎、叶、花〕也能培育再生构成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。根据学过的知识和实验过程思索回答：2、决议植物脱分化、再分化的关键要素是什么？植物激素的种类和比例1、离体的器官、组织或细胞，假设不进展脱分化处置能否培育成完好的植物体？不能，由于细胞曾经分化，失去了分裂才干。不进展脱分化处置就不能构成愈伤组织生长素：细胞分裂素的比例大于1----促进根构成小于1-----促进芽的构成等于1-----愈伤组织不分化3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培育？在有光时，往往容易构成维管组织，而不易构成愈伤组织。〔但再分化时需求光，光能使细胞内构成叶绿体、叶绿素，进展光协作用〕应该掌握的几个概念：1愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培育一段时间以后，经过细胞分裂，构成一种a高度液泡化、b无定外形状薄壁细胞组成的c陈列疏松无规那么的组织。2、植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。脱分化的本质和结果分别是什么？本质是恢复细胞的全能性过程。结果是构成愈伤组织。3、植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培育过程中重新分化根或芽等器官的过程。小结：植物组织培育的过程外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化〔离体的,已分化组织或细胞〕〔未分化〕〔分化〕条件？优点？特点？繁衍速度快不受季节限制工厂化消费幼苗无毒坚持优良性状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〕无定外形状薄壁细胞高度液泡化陈列疏松、无规那么无叶绿体,不进展光协作用植物组织培育的概念：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、丛芽，最终构成完好的植株。二、植物体细胞杂交技术：由于不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不能够做到这一点的。于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进展杂交，来实现这一愉快的想象。这幅番茄—马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？“Potamato〞1．他以为两个来自不同植物的体细胞完成交融，遇到的第一个妨碍是什么？2．有没有一种温暖的去壁方法呢？3．为什么两个原生质体能发生交融，这与细胞膜的什么特性有关？4．如何将杂种细胞培育成杂种植株？请思索：1、过程：杂种植株交融的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化植物细胞的交融植物组织培育植物细胞A原生质体B原生质体A杂种细胞AB去壁去壁人工诱导方法？促进交融的方法？交融完成的标志植物细胞B植物体细胞杂交去壁的常用方法：酶解法〔纤维素酶、果胶酶等〕原生质体交融方法：物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇〔PEG〕原生质体交融本质：原生质体交融胜利的标志：2、概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下交融成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。3、优势：〔与有性杂交方法比较〕抑制了不同种生物间的生殖隔离妨碍4、未处理的问题：未能让杂种植物按照人们的需求表现出亲代的优良。白菜甘蓝白菜－甘蓝“白菜－甘蓝〞同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。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？主要缘由是：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遭到相互关扰，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。自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，阐明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活,动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？假设实际上可行，请设计出详细实验方案。异想天开所采用技术的实际根底植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培育植物体细胞杂交植物细胞的全能性小结据图回答以下问题：例(1)过程①②是用________________________处置细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体交融，实践交融的过程中原生质体能够会构成________种交融细胞(只思索两个细胞交融的情况)。④是__________________的过程，与此过程亲密相关的细胞器是________。(2)在⑤过程培育中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需求在培育基中参与________________。同时，在培育过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，胜利的另一个关键是操作过程中必需保证________。(3)假设番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能胜利)，得到的后代应含________条染色体，还必需用________来处置幼苗，才干得到可育的番茄—马铃薯植株，此时体细胞中含有________条染色体。(4)假设番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，那么(3)