专题2、细胞工程及植物细胞工程技术.pptx

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1、细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平细胞整体水平或细胞器水平或细胞器水平按照人们的意愿来按照人们的意愿来改变细胞内的遗传改变细胞内的遗传物质或获得细胞产物质或获得细胞产品品概念概念分类分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程理论基础理论基础细胞的全细胞的全能性能性2.12.1植植物物细细胞胞工工程程所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 通常采用的通常采用的技术手段技术手段 植物组织植物组织培养培养 植物体植物体细胞杂交细胞杂交植物细胞植物细胞的全能性的全能性离体的器官、组

2、织或细胞离体的器官、组织或细胞脱分化脱分化成愈伤成愈伤组织组织再分化再分化为根和芽为根和芽完整植株完整植株植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性2 2、愈伤组织：、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，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，形成一种通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形高度液泡化、无定形状态状态薄壁薄壁细细胞组成的排列疏松无规则的组织。胞组成的排列疏松无规则的组织。3 3、再分化：、再分化： 愈伤组织愈伤组织在一定的培养条件下可以在一定的培养条件下可以再分化出幼根和芽，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。形成完整的小植株。？细胞为什

3、么会具有全能性呢？细胞为什么会具有全能性呢？ 生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需，都有发育成为完整个体所必需的的全部基因，全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。细胞都应该具有全能性。 ？所有细胞全能性相同吗？所有细胞全能性相同吗？2.1.1 2.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞；体细胞；植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞具持续分裂能力的细胞具持续分裂能力的细胞 不分裂的细胞不分裂的细胞分化程度低

4、的细胞分化程度低的细胞 分化程度高的细胞分化程度高的细胞胚胎干细胞胚胎干细胞 其他干细胞其他干细胞 体细胞体细胞 怎样才能由一块组织怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整通过培养得到一株完整植株植株, , 应该如何操作应该如何操作? ?细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。菌会危害培养物的生长。 胡萝卜根胡萝卜根形成层形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。如叶、花也能培养成小植

5、株，只是稍微困难些。二、植物组织培养技术二、植物组织培养技术在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。伤组织。1 1、植物组织培养的过程、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织愈伤组织 根、芽根、芽 植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化 植物组织培养有器官培养、组织培养、植物组织培养有器官培养、组织培养、胚培养、茎尖培养、花药培养、细胞培养等。胚培养、茎尖培养、花药培养、细胞培养等。因为不同种生物之间存因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是传统的有性杂交方法

6、是不可能做到这一点的。不可能做到这一点的。于是，这些科学家试图用这两种植物的体于是，这些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。细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。这幅番茄这幅番茄马铃薯图利马铃薯图利用传统有性杂交方法能用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？实现吗？为什么？你认为两个来自不同植物的体细胞完成融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？合，遇到的第一个障碍是什么？细胞壁细胞壁2.1.1 2.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术 植物体细胞杂交就是将植物体细胞杂交就是将不同种的不同种的植物体细胞，植物体细胞，在一定条件下融合

7、成在一定条件下融合成杂种细胞杂种细胞，并且把杂种细，并且把杂种细胞培育成胞培育成新植物体新植物体的方法。的方法。1 1、过程、过程方法？方法？促进融合促进融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的标志标志植物体细胞杂植物体细胞杂交完成的标志交完成的标志植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质体融合原生质体融合融合体融合体再生壁再生壁杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂愈伤愈伤组织组织杂种植株杂种植株此时比较此时比较活跃的细活跃的细胞器？胞器？基础基础原生质体的制备原生质体的制备原生质体融

8、合原生质体融合杂种细胞筛选杂种细胞筛选杂种细胞培养杂种细胞培养杂种植株再生杂种植株再生杂种植株鉴定杂种植株鉴定2 2、操作过程包括、操作过程包括: :去壁的去壁的常用方法：常用方法：酶酶解法（纤维素酶、果胶酶等）解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG） 融合完成的标志：融合完成的标志：再生出细胞壁再生出细胞壁 杂交完成的标志：杂交完成的标志：长成杂种植株长成杂种植株 ？与传统的有性杂交方法相比，植物体细胞与传统的有性杂交方法相比，植物体细胞杂交有什么优越之处？杂交有什么优越之处？ 由于不同种生物之间存在着由于不同种生物之间存在着生殖隔离生殖隔离，利用，利用植物体细胞杂交能够在一定程度上植物体细胞杂交能够在一定程度上克服远缘杂克服远缘杂交不亲和交不亲和的障碍，大大的障碍，大大扩展扩展了可用于杂交的了可用于杂交的亲亲本组合本组合范围。范围。 未解决的问题：未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良。表现出亲代的优良。谢谢大家！谢谢大家！