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植物细胞工程的基本技术28458
的
或丛芽
不受季节限制
过
工厂化生产
.
程
试管苗 优点? .
理论基础:细胞的全能性
.
知识拓展
当细胞分裂素和生长
素共同使用时,能刺激 愈伤组织的形成,而通 过调节二者的浓度比,
生
长
素
根
就可以调控植物细胞培
养过程中芽和根的形成,
称为“激素杠杆”。
具体内容详见P42拓展视野
芽
细胞分裂素
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三、植物体细胞杂交技术:重点 理解
植物 组织 培养
AB
脱分化
再分化
(6)植物体细胞杂交技术完成 的标志:获得杂种植物
(7)杂种植物的特征:具备 两种植物的遗传性状。原因 是杂种植物中含有两种植物 的遗传物质。
按操作 植物细胞工程
对象分
动物细胞工程
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植
物 理论基础 植物细胞的全能性
细
胞
植物组织培养
工 基本技术 程
(最基本) 植物体细胞杂交
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3
大多数植物都是由受精卵(有 性生殖)发育而来的,那么由植物 的体细胞如叶子、花瓣,甚至一粒 花粉能发育成一棵完整的植株吗? 为什么?应该如何操作?
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小结: 植
分化程度低 去分化较易
幼芽或幼根?
外植体
(离体的,已 分化组织或
①适宜温度、 pH、 避光、无菌环境。
物
细胞) ②适宜的营养和植
脱分化 条件?物激素
组 织
高度液泡化、特点? 排列疏松、无
愈伤组织
规则的薄壁细
植物激素: 生长素、细胞分裂素
培 胞。无叶绿体。
再分化
养
胚状体
繁殖速度快
细胞工程专是题指2应用细细胞胞工生程物学和分 子生物学的原理和方法,通过 细水胞平 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。
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1
概念:
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
适宜的温度、pH、无菌、光照的控 制等外界条件
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试管苗大规模培养
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(P35)
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?
无菌技术是植物组织培养能否获 得成功的关键。原因是防止杂菌污染, 杂菌繁殖快,会和培养物争夺营养和 空间,并产生代谢废物毒害培养物。
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①适中:诱导愈伤组织 生长素用量
(什细么4胞)分?决裂定素植用量物脱②(分高胚化:状、利体再于)分根化的分的化关、键抑因制素芽是的形成
③低:利于芽的分化、抑制根的形成
植物激素的(种丛类芽和)比例。
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(5)两个阶段:脱分化和再分化
比较 内容
脱分化
再分化
过程 外植体 愈伤组织 愈伤组织 幼苗
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?
不能 存在生殖隔离
尝试用这两种植物的体细胞进行杂交
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三、植物体细胞杂交技术:
蕃茄
马铃 薯
番茄------马铃薯植株
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三、植物体细胞杂交技术(无性
繁殖)
1.过程:如图所示
(1)去壁方法:
纤维素酶和果胶酶(酶解法)
(2)诱导原生质体融合的方法:
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一、细胞的全能性
1、概念:
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,即每个细胞都具有全能性。 2、细胞全能性大小:
A、植物细胞>动物细胞 B、受精卵>生殖细胞>体细胞; C、幼嫩组织细胞>成熟组织细胞
规律:发育时间越早,细胞全能性越高,分裂 能力越强,分化程度越低。
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(2)植物细胞的脱分化:(避光)
就是让已分化的细胞,经过诱导后,失去其 特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程, 又称去分化。实质是提高细胞的全能性过程,结 果是形成愈伤组织
(3)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
分化形成胚状体或丛芽的过程。
(需光,自养需氧型)
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5
3、细胞具有全能性的原因:
生物体的每一个细胞都含有该物种 个体生长发育所需要的全套基因。.
4、生物体内细胞并没有表现出全能性,而是分化成 为不同的组织器官的原因:
细胞中的基因在特定的时间和空间条件 下选择性表达的结果。
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科学家利用 菊花花瓣培
养的菊花
怎样才能由一块组织通 过培养得到一株完整植株,应 该如何操作?
物理法:离心、振动、电刺激 化学法:PEG
AB (3)原生质体融合的基础:
植物 组织 培养
脱分化 再分化
细胞膜具有一定的流动性 (4)原生质体融合完成的标志:
产生新的细胞壁
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三、植物体细胞杂交技术(无性
繁殖)
1.过程:如图所示
(5)在诱导剂的作用下形成的 杂种细胞有3种(AA型、BB型、 AB型),可用选择培养基筛 选出AB型杂种细胞。
形成 排列疏松、高度液泡
体特
化的簿壁细胞
点
有根、芽
需要 a.离体、无菌操作; a.离体、无菌操作;
条件 b.适宜的营养;c.生 b.适宜的营养
长素/细胞分裂素比例 c.生长素/细胞分裂素
适中 d.避光
比例或主或低诱导生根
或生芽 d.光照
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4、植物细胞表现出全能性的条件:
离体(前提)
一定的营养物质(蔗糖、水和无机 机盐等)、植物激素(细胞分裂素、 生长素)。
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二、植物组织培养技术——(无性繁殖)
1.概念: 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 2植.原株理。:植物体细胞具有全能性
脱二分、化植物组织培养技术——(无性繁殖) 3、过程:
脱分化
再分化
离体的植
物组织、 器官或细
无菌接种、诱导 (一定的营养、 植物激素、避光)
胞(外植
体,消毒)
试管苗
胚状体或
愈伤(含组有织不同再 化激分丛 生芽 根( 芽具 能
素的分化培养 基,需光)
力)
移栽大田
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9Байду номын сангаас
(1)愈伤组织:
排列疏松、高度 液泡化而无定形状的 薄壁细胞。无叶绿体, 蔗糖供能,代谢类型 为异养需氧型,进行 有丝分裂。
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2、为什么切取胡萝卜根的形成层,其他 部分(如茎、叶、花)也能培养成小植 株吗?
因为这部分容易诱导形成愈伤组织;胡萝卜 的其他部分(如茎、叶、花)也能培养再生形成 外植小体植的株选,取只:是生诱长导旺愈盛伤的组幼织嫩比组较织困(难全。能性高、 分裂能力强、分化程度低),易诱导脱分化和再分 化。