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植物的克隆(浙科版)2016
植物体细胞杂交
(1)
植物体细胞杂交 过程示意图
(2) (3)
(1) (5)
(4)
植物体细胞杂交 过程示意图
植物A细胞 去壁 植物ห้องสมุดไป่ตู้细胞 杂种植株 原生质体B 愈伤组织 原生质体A
原生质体融合
植物细胞融合
融合体 再生壁 细胞分裂 杂种细胞
植物组织培养 去壁的常用方法: 酶解法(纤维素酶、果胶酶等) 物理法:离心、振动、电刺激等 原生质体融合方法: 化学法:聚乙二醇(PEG) 在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作 物新品种方面取得了重大突破。
3、全能性的比较
1)受精卵 > 生殖细胞 >体细胞 2)植物细胞全能性一般比动物细胞
强
植物组织培养是怎样进行的?
植物组织培养程序
配制培养基 接种外植体 愈伤组织 再分化 胚状体 再生 新植株
营养物质、植物生长调节剂、琼脂等 灭菌
经过消毒的根、茎、叶等组织
脱分化 激素诱导 教材22页第5行定义
适当配比的营养物质和生长调节剂诱导
植物的克隆
通过什么技术来实现?
技术基础:植物组织培养
为什么植物组织可以培养成完整的植物体?
植物细胞具有全能性 1、基本含义:植物体的每个生活细胞都具有 遗传上的全能性,因而都具有 发育为完整植株的潜能。
2、遗传角度:从理论上讲,每个细胞都包含该物种 的全部遗传物质(全部基因),所以每 原因
个活细胞都应具有全能性 。
具有芽和根的顶端分生组织
愈伤组织诱导生成完整植物还可以通过其他方式吗? 愈伤组织 放在摇床上 通过液体悬浮培养 可以分散成 适宜的 培养基 单细胞 发 育 胚状体
植株 继续发育
这种单细胞细胞质丰富,液泡小而细胞核大, 这是胚性细胞的特征
还可以通过什么方式把植物细胞培养成植物体呢?
去壁
植物细胞
原生质体
植物细胞工程的应用:
1、培育抗性和优质高产作物新品种
2、原生质体的培养结合基因工程操作, 也为许多遗传学、植物生理学和细胞生物 学问题提供了良好的研究系统。
五、多途径的植物克隆实践
1、将外源遗传物质DNA导入宿主细胞,可以 培育出抗逆、高产及优质转基因植株 2、植物细胞培养的其他多种研究和应用广泛 开展 植物克隆实践的若干事例: 5点,见书本
例: 适当的生长素和细胞分裂素配比可以诱导 芽的分化; 适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些激素, 则可以诱导生根
根据以上知识,请判断: 生长素 的比值与根芽分化有何关系 细胞分裂素
3、植物细胞培养和器官培养的主要意义:
(1)可以在实验室、试管等器皿中进行植物受 精过程和自受精卵进行的植物胚胎发育过程。以 及调节控制这些过程的环境因素、遗传基础和分 子及生理生化机理研究; (2)可以进行遗传工程的操作,完成与植物生 长发育有关的重要基因或影响因素的研究; (3)可以方便地通过实验手段培育植物新品种。
原生质体培养:
为什么?
0.5-0.6mol/L的甘露醇 原 根尖、叶片、(较高渗透压) 生 愈伤组织或悬 纤维素酶和果胶酶 球形的原生质体 质 浮培养细胞 体 培养 培 新植株 养 与 受体 外源基 转基因 植物 具有特定性 植 细胞 因导入 细胞 组培 状的新植株 物 细 植物细 与基因工程结合起 胞 胞工程 来 工 程 原生质 重组 植物 具有特定性 体融合 细胞 组培 状的新植株 (植物体细胞杂交)
适当的培养条件
芽和根的 分生组织
完整植株 完整 植株
单细胞 (胚性 细胞) 类似于受精卵发育成胚的过程
适当的液体 培养条件
细胞团、球形胚、 心形胚和胚状体
有的植物:愈伤组织 直接发育 花器官 (风信子)
2、如何诱导器官发生和组织分化呢?
2、如何诱导器官发生和组织分化呢? 主要通过平衡的植物激素配比进行调控
4、长期培养中培养物胚胎发生和器官形成 能力下降的可能原因有哪些? 见书本23页3点。 5、要获得植物克隆的成功需要什么条件? (1)深入探讨特定植物细胞全能性的表达条 件;(满足相应的条件) (2)在植物克隆试验研究中,尽量选择性状 优良、细胞全能性表达充分的基因型。
三、细胞培养和器官培养 1、植物克隆的方法有哪几种? 愈伤组织
完成课后练习
用适当方 法培养
新植株
用什么温和的方法去壁,不会伤害细胞 的活性? 纤维素酶和果胶酶
二、植物细胞全能性的体现
1、植物体的每个生活细胞,都具有遗传上的 全能性吗?为什么? 植物体的每个生活细胞,即使是已经高度 成熟和分化的细胞,都保持了恢复到分生 状态的能力,具有遗传上的全能性。 2、植物组织培养与动物比较哪个方便,为什么? 由于植物细胞的全能性更容易体现,植物 组织培养比动物更方便。 3、不同种类植物或同种植物的不同基因型个 体之间细胞全能性的表达程度相同吗?请举例 说明。 大不相同,例子见书上。