2.1.1植物细胞工程的基本技术-公开课-课件幻灯片.ppt

作物新品种的培育 1、单倍体育种 选择 亲本 有性 杂交 F1代 花粉离 体培养 单倍体 植 株 诱 变 染色体加倍 可 育 纯合子 选择所 需类型 过程 优点 后代都是纯合子，能稳定遗传 明显缩短育种年限，加速育种进程 2、突变体的利用 利用组织培养时， 状态的细胞易受培养条件和外界压力（如射线，化学物质等）的影响而产生突变的原理，诱导并筛选出对人类有用的突变体。 分生 3、细胞产物的工厂化生产 种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 技术:植物的组织培养. 培育到什么阶段提取？ 植 物 细 胞 工 程 基 本 技 术 植 物 细 胞 工 程  专题2 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。 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 克隆多莉羊技术是 水平上的技术，培育抗虫棉是 水平上的技术。 细胞工程与基因工程相比： 细胞 分子 思考: 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 1 2 3 4 5 再分化 (愈伤组织) 植物组织培养 6 脱分化 1、定义： 生物体的细胞具有使后代细胞发育成完整个体的潜能的特性。 2、原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 3、差异： （1）受精卵的全能性最高 （3）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞低 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ 4、大小： 一、细胞的全能性 植物细胞＞动物细胞 （2）生殖细胞的全能性较高 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 三、植物组织培养的过程（重点） 离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞） 再分化 胚状体 （或丛芽） 植物体 a. 无菌操作 b.营养及激素（细胞分裂素、 生长素） c.光照 遮光 光照 植物组织培养的外界条件： 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、植物的组织培养 强调几个概念： （1）愈伤组织： 离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。 （2）植物细胞的脱分化： 让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。 （3）脱分化的实质和结果分别是什么？ 实质:恢复细胞的全能性过程 结果:形成愈伤组织 （4）植物细胞的再分化： 脱分化产生的愈伤组织在培养过程中 重新分化根或芽等器官的过程。 因为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可能做到这一点的。 于是，科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。 三、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 (1) (1) (2) (3) (4) (5) 植物体细胞杂交过程示意图 杂种植株 融合的原生质体AB 再生出细胞壁 脱分化 愈伤组织 再分化 1、过程 植物细胞的融合 植物组织培养 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？ 促进融合的方法？ 融合完成的 标志 植物细胞B 细胞融合的基础： 细胞膜的流动性 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） 2、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。 3、优势和未解决的问题 优势（与有性杂交方法比较） ：打破了不同种生物间的生殖隔离障碍，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。 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。 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