植物细胞工程的基本技术(修订版).ppt

 专题二 细胞工程 1995年，美国世界观察研究所所长莱斯特布朗曾经提出“谁来养活中国”的问题，他认为到2030年中国由于人口增长、耕地减少、粮食产量难以提高等原因，粮食缺口达到数亿吨，世界上没有一个国家能为中国提供这么多的出口粮食，从而造成国际市场粮价飞涨，导致全世界挨饿。 资料: 地上长番茄 地下长土豆 番茄------马铃薯植株 1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的胡萝卜新植株。 植物组织培养技术 1.植物组织培养的原理是什么？ 教材P33-34页 回答下列问题 3.什么是细胞的全能性? 5.为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？ 细胞的全能性 4.全能性大小比较 受精卵 生殖细胞 体细胞 第二组 〉 〉 〉 第一组 植物细胞 动物细胞 基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。 具有某种生物_____________的任何一个细胞，都具有___________________的潜能。 全部遗传信息 发育成完整生物体 6.植物组织培养的基本过程 植物体 离体的植物器 官组织或细胞 愈伤组织 脱分化 再分化 幼根和幼芽 胚状体 (外植体) （1）什么是细胞脱分化？ （2）愈伤组织有什么特点？ 阅读培养过程回答下列问题： 组织培养的实例： 胡萝卜的组织培养 3.阅读Ms培养基配方，分析各成分的用途 1.概括植物组织培养技术的流程简图 制备 外植体 接种 脱分化 培养 再分 化培养 试管苗 正常植株 转接 移栽 形成层容易诱导产生愈伤组织，其它部分也可以但诱导愈伤组织 蕉困难。 2.在本实验中，切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，原 因是什么？胡萝卜的其他部分是否也能培育成小植株？ 在实际操作中是否还应在其基础上添加其他物质？ 细胞分裂素/生长素基本相等时： 维持愈伤组织的生长 细胞分裂素/生长素维持在高水平时： 诱导芽的形成 细胞分裂素/生长素的比例低时： 诱导根的形成 使用顺序 实验结果 先使用生长素或使用细胞分裂素 有利于细胞分裂但不分化 先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞分裂也分化 同时使用 分化频率加快 资料1 根据以上资料，你得出什么结论？ 资料2 植物激素对脱分化和再分化起到决定性的作用，培养基中植物激素的种类、浓度、比例和使用顺序都会影响实验结果。 4.次氯酸钠、无菌水、高压灭菌锅、超净工作台、消毒用棉球都 意味组织培养过程全程灭菌，为什么要强调所用器械的灭菌和 实验人员的无菌操作？ 杂菌和培养物争夺营养、以及杂菌生长过程中产生大量对培养物 有害的物质，导致培养物迅速死亡。 你还能提出哪些问题？ 试管苗大规模培养 在 条件下，将 ，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 、丛芽，最终形成 。 概念 植物组织培养 无菌和人工控制 离体的植物器官、组织、细胞 愈伤组织 完整的植株 细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件 必要条件： 注意：全程无菌操作 马铃薯细胞 番茄细胞 杂种细胞 1.阻碍植物细胞亲和的结构是什么？怎么去除？ 融 合 长壁 原生 质体 纤维素酶和果胶酶 2.去壁以后的结构叫什么？ 3.用什么方法才能让细胞紧密接触并发生融合？ 4.融合的过程是怎样的？其过程中用到了膜的什么特性？ 5.融合完成的标志是什么？ 6.杂种细胞遗传物质有什么特点？ 7.融合后除杂种细胞外还有哪些融合细胞？ 物理方法：离心、振动、电击. 化学方法：聚乙二醇（PEG）诱导 细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合 流动性 单核、长出新的细胞壁 具有两个物种的遗传物质 马—马、番--番 所以还要经过筛选才能得到杂种植株 杂种细胞 杂种植株 甲种细胞 乙种细胞 原生质体 愈伤组织 去壁 融合 长壁 脱分化 再分化 二、植物体细胞杂交 1、概念 将 ，在一定条件下融合成 ，并将其培养成 。 不同种的植物体细胞 杂种细胞 新的植物体 2、原理 （1）细胞膜的流动性 （2）细胞的全能性 可以克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变生物性状 3、不足 ①技术复杂、操作繁琐、工作量大