2.1.1植物细胞工程的基本技术描述.ppt

学习目标 1.了解细胞工程的发展历程 2.掌握植物细胞工程的基本技术 3.解释植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理 专题2 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 白菜－甘蓝 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 前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。 细胞工程与基因工程的操作水平相比： 2.1植物细胞工程 §2.1.1植物细胞工程的基本技术 植物组织培养 植物体细胞杂交 切 、消毒、取形成层 （酒精和次氯酸钠消毒） 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 一、植物组织培养 外植体 离体的细胞、组织、器官 （消毒） 脱分化 无菌接种、避光、诱导 愈伤组织 再分化 诱导 试管苗 移栽到大田,培养 成正常植株 胚状体 愈伤组织：具有分生能力的、高度液泡化的排列疏松的薄壁细胞，无叶绿体； 再分化：愈伤组织在一定的营养条件下，又可再分化出幼根和芽，形成完整的小植株； 细胞全能性（植物组织培养的依据）： 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点 。 脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程； 4.细胞表现全能性的条件有哪些？ 离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。 植物体内的细胞，在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达。 生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。 2、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？ 1、已分化的细胞为什么具有全能性？ 3、全能性大小： 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ （2） 幼嫩细胞＞衰老细胞 （3） （1）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞 植物细胞＞动物细胞 （4） （1）离体的组织或器官(最好是幼嫩部位)； （3）营养条件： 二、组织培养条件： （2）环境条件： （4）植物激素：(决定植物脱分化和再分化的重要因素)--诱导物： 无菌操作，适宜的pH、温度、O2、光照的控制等条件； 培养基成分：水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂 （固体培养基） 生长素﹤细胞分裂素： 易诱导芽的形成 生长素﹥细胞分裂素： 易诱导根的形成 (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。 (2)为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？ 在愈伤组织的诱导阶段要暗培养有利于脱分化产生愈伤组织； 在有光时，愈伤组织分化成芽和叶，有利于叶绿素的形成。 植物组织培养就是 条件下，将 培养在人工配制的培养基上，给予适宜的 ， 其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 小结1： 植物组织培养概念 离体组织细胞 完整植株 在无菌和人工控制 离体的植物器官、组织、细胞 培养条件 诱导 组织、器官 愈伤组织 根、芽 植物体 脱分化 再分化 一、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？ 薄壁细胞 高度液泡化 排列疏松、 无叶绿体, 不进行光合 作用，具有分裂分化能力 分化程度低脱分化容易 理论基础： 细胞的全能性 小结2： 特点？ 特定条件？ ①无光照，适宜的温度PH无菌环境 ②无机物， 有机物 植物激素（生长素，细胞分裂素，赤霉素） 白菜 白菜－甘蓝 甘蓝 不同物种之间存在着生殖隔离。 二、植物体细胞杂交技术 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？ 理想图 优点：克服远缘杂交障碍 目前，已得到栽培烟草-海岛烟草，胡萝卜-羊角芹， 白菜-甘蓝等种间或属间杂种，获得了有价值的新品系或育 种上有用的新材料。 白菜 白菜－甘蓝 “白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期短