2.1.1植物细胞工程.ppt

专题二 细胞工程 细胞工程的分类 一、植物细胞工程的理论基础---细胞全能性 3.植物组织培养的过程 生长素∕细胞分裂素＞1，有利于根的形成； 生长素∕细胞分裂素＜1，有利于芽的形成； 生长素∕细胞分裂素=1，促进愈伤组织的生长。 人工种子 结构： 人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽） 优点： 不受气候、季节、地域的限制 保留优良性状 时间短，占地少 技术： 组织培养 原理： 细胞全能性 问题 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，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，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 异想天开 * * * * * 学习目标 1.明确细胞工程的概念 2.细胞工程的分类、植物细胞工程的主要内容 3.植物组织培养技术的基本操作、原理、条件 4.植物体细胞杂交技术的基本操作、原理 细胞工程的概念 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 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。 蛋白质工程是 水平上的技术。 细胞工程与基因工程相比： 细胞 分子 思考: 分子 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 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 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。 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。 1、定义： 2、 基础： 3、体内细胞未表现全能性的原因： 基因选择性表达的结果 1）离体条件（为什么要离体？P34） 2）无菌 3）适宜的外界环境条件（适宜的温度、湿度、光照等） 4）培养基（一定的营养物质，激素） 4、全能性表达的条件（植物组织培养的条件）： 5、全能性的高低： ①受精卵生殖细胞（精、卵）体细胞 ②植物体细胞动物体细胞 ③分化程度低的细胞分化程度高的细胞 ④ 分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞 有关细胞全能性的叙述，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，因此其全能性最高 B.生物体内细胞由于进行分化，全能性不能表达 C. 卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D.在一定条件下，植物细胞离体培养能表现出全能性 即时应用 C ⑤ 胚胎干细胞其他干细胞体细胞 二、植物组织培养 3、理论基础： 植物细胞的全能性 1、植物组织培养的概念 在无菌和人工控制的条件下,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。 2.条件： ⑴离体⑵无菌⑶人工控制一定的营养物质和激素（生长素、细胞分裂素） （4） 适宜的条件（无菌、适宜的温度、pH、光照等）、 二、植物组织培养 下列属于植物组织培养的是（ ） A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株 即时应用 A 胡萝卜 外植体 单个细胞 愈伤组织 脱分化 胚状体 再分化 试管植物 离体的植物器官、组织或细胞 脱分化（又叫去分化）P33 愈伤组织 再分化（P33） 胚状体、根或芽等器官 植物体 （试管苗） （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） 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 根、芽 植物体 外植体 A、脱分化 B、再分化 植物激素：细胞分裂素、生长素 植物组织培养过程 1、A过程进行有丝分裂 2、B过程进行有丝分裂同时也进行分化 3、A不需光照，而B需光照，叶绿素的合成需光照 植物激素在植物组织培养中的作用： 组织培养的实例： 胡萝卜的组织培养 3.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