21植物细胞工程课件usr
整个试验在超净工作台上进行,保持无菌! 外植体经过一段时间在培养基上生长后,
会形成愈伤组织
植物组织培养的过程
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化(又叫去分化)
愈伤组织
胚状体
(排列疏松,高度液泡化的薄壁细胞) 再分化
试管植物
再分化
愈伤组织
胚状体、根或芽等器官
脱分化 单个细胞
外植体
胡萝卜
植物体
(试管苗)
条件:
培养室
试管苗大规模培养
经过炼 苗的小 苗,可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
移栽
植物组织培养
? 外植体:从活植物体上切下进行培养的那 部分组织或器官
? 1) 外植体灭菌消毒(根尖、茎、芽、嫩叶、 花粉等)
? 2) 用消毒过的器械将外植体置于培养皿上 ? 3) 切取所需的外植体 ? 4) 将外植体接种于培养容器的培养基上
三、植物体细胞杂交技术
利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
三、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
1、概念:
主要:原生质体融合
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。
结果
2、原理: 细胞膜的流动性 和细胞全能性
三、植物体细胞杂交技术
? 你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合, 遇到的第一个障碍是什么? 去细胞壁
专题2 细胞工程
1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物 -----克 隆羊多利诞生于英国 , 标志着一种新的生物技术 ---动 物体细胞克隆技术面世 , 也揭开细胞工程更深层次发 展的序幕 !
什么叫细胞工程?
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。
(1)
(2)
(3)
(1)
(4)
(5)
4 意义: ⑴克服了远源杂交不亲和性的障碍 ⑵扩展了用于杂交 的亲本范围
三、植物体细胞杂交技术
植物细胞的融合
植物组织培养
马
铃
薯
细 胞
去
原 生 质
壁
体
融
合
壁再 生 出 细 胞
标志:成功融合
脱 分
再 分
化
化
番 茄
原
人工诱 导
杂 种 细
生
胞
愈 伤 组 织
细
质
杂 种 植 株
胞
体
三、植物体细胞杂交技术:
白 菜
甘
蓝
白菜-甘蓝
“白菜-甘蓝”同普通白菜相比,具有生长期 短、耐热性强和易于贮藏等优点。
5、未解决问题:
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?
原因: 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, 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。
4、体内细胞未表现全能性的原因:
基因选择性表达的结果
5、全能性表达的条件 内因: 离体细胞、组织或器官 外因:1)适宜的外界环境条件 , 例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等
2)培养基(一定的营养物质,激素 )
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 ?
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念
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。
2、理论基础:
植物细胞的全能性
切取
接种
植物组织培养的培养基
定义: ?含有一定营养成分,供组织培养植物生长的基质
无机营养成分: ?C,H,O大量元素及部分微量元素
概念
应用的原理和方法 操作的水平 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
细
改变细胞内的遗传 物质或获得细胞产
胞
品
工
植物细胞工程
程
分类
动物细胞工程
细胞工程
植 所采用技术 物 的理论基础
细
胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养 植物体细胞杂交
⑴离体
⑵一定的营养物质和激素
(生长素、 细胞分裂素)
⑶适宜的条件
(无菌、适宜的温度、pH、光照等)
植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
外植体
A、脱分化 愈伤组织
B、再分化 根、芽
植物体
植物激素:细胞分裂素、生长素
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
? 有没有一种温和的去壁方法呢?
酶解法
三、植物体细胞杂交技术 3、过程:
(1)、去壁的常用方法:
酶解法(纤维素酶、果胶酶等)
(2)、原生质体融合方法:
物理法:离心、振动、电激等 化学法:聚乙二醇( PEG)
二、植物体细胞杂交 (无性生殖)
3、 过程:
植物细胞A 植物细胞B
去 壁
原生质体A 原生质体B
巩固练习
1、植物体细胞融合完成的标志是 A
A.产生新的细胞壁
B.细胞膜发生融合
C.细胞质发生融合
D.细胞核发生融合
2、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细 胞的过程。该过程是指 B
A.不同植物的精子和卵细胞的融合 B.不同植物的原生质体的融合 C.完整的两个体细胞的融合 D.植物花粉细胞的两两融合
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、细胞的全能性:
1、概念: 生物体的细胞具有使后代细胞形成
完整个体的潜能,细胞的这种特性叫细胞 的全能性。
2、原因
受精卵 有丝分裂
个体 全部基因
生物体的每一个细胞都具有生物的全部遗传物质
3、全能性的程度:
(1) 受精卵的全能性最高 (2)受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 (3) 植物细胞>动物细胞 (4)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
植物细胞A
原生质体A
去壁 (酶解法:纤维素酶
和果胶酶)
× 植物细胞B
原生质体B
诱导 融合的原
物化法
融合 生质体 融合的原生质体
再生壁
再生壁
杂种细胞
原生质体:植物细胞去掉细胞壁的部分 脱分化
脱分化
诱导融合:物理法(离心、振动、 电激)化学法(PEG,聚乙二醇)
愈伤组织 再分化
再分化
杂种植株
植物体细胞杂交过程示意图
?有机营养成分 ? ① 含N物质:包括维生素和氨基酸 ② 碳源:2%—5%的蔗糖 ③ 琼脂:起支持作用 ④ 激素:生长素,细胞分裂素 ⑤PH值:5.0-6.0
愈伤组织的形成
? 愈伤组织:在人工培 养基上由外植体长出 来的一团无序生长的 薄壁细胞(细胞排列 疏松、无规则)。
愈伤组织的形成
植物组织培养(试管苗的形成)