专题2细胞工程及植物细胞工程技术.pptx

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1、第一页，共15页。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理论(lln)基础基础细胞细胞(xbo)的全能性的全能性第二页，共15页。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

2、全能性第三页，共15页。离体的器官离体的器官(qgun)、组织或细胞、组织或细胞脱分化成愈脱分化成愈伤组织伤组织再分化为根和芽再分化为根和芽完整植株完整植株植物细胞植物细胞(xbo)具有全能性具有全能性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胞细胞组成的排列疏松无规则的组织。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

3、化出幼根和芽，形成完整的小植株。形成完整的小植株。第四页，共15页。？细胞？细胞(xbo)为为什么会具有全能什么会具有全能性呢？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全套遗传物质遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的，都有发育成为完整个体所必需的全部基全部基因，因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。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第五页，共15页。受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞(xbo) (xbo

4、) 体细胞体细胞(xbo)(xbo)；植物细胞植物细胞(xbo) (xbo) 动物细胞动物细胞(xbo)(xbo)具持续分裂能力的细胞具持续分裂能力的细胞(xbo) (xbo) 不分裂不分裂的细胞的细胞(xbo)(xbo)分化程度低的细胞分化程度低的细胞(xbo) (xbo) 分化程度高分化程度高的细胞的细胞(xbo)(xbo)胚胎干细胞胚胎干细胞(xbo) (xbo) 其他干细胞其他干细胞(xbo) (xbo) 体细胞体细胞(xbo)(xbo)第六页，共15页。 怎样才能由一块组织通过怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株培养得到一株完整植株, 应该应该(ynggi)如何操作如何操作?第

5、七页，共15页。细胞细胞(xbo)(xbo)离体、一定的营养物质、激素和其离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件他外界条件 避免杂菌在上面迅速生长避免杂菌在上面迅速生长(shngzhng)(shngzhng)消耗消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长营养，且有些杂菌会危害培养物的生长(shngzhng)(shngzhng)。 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、植物组织培养技术第八页，共15页。在有光时，往往在有光时，往往(wngwng)

6、容易形成维管组织，而容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。不易形成愈伤组织。第九页，共15页。1 1、植物、植物(zhw)(zhw)组织培养的过程组织培养的过程离体的植物器官离体的植物器官(qgun)(qgun)、组织或细、组织或细胞胞 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。第十页，共15页。因为不同因为不同(b tn)(b tn)种生种生物之间存在着生殖隔离，物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方所以用传统的

7、有性杂交方法是不可能做到这一点的。法是不可能做到这一点的。于是，这些于是，这些(zhxi)(zhxi)科学家试图用这两种科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。设想。这幅番茄这幅番茄(fnqi)(fnqi)马马铃薯图利用传统有性杂铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什交方法能实现吗？为什么？么？第十一页，共15页。？你认为两个来自不同植？你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇物的体细胞完成融合，遇到到(y do)(y do)的第一个障的第一个障碍是什么？碍是什么？细胞壁细胞壁2.1.1 2.1.1 植物植物(zhw)(zhw)细

8、胞工程的基本技细胞工程的基本技术术 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，在一定条件下融合成在一定条件下融合成杂种细胞杂种细胞，并且把杂种细胞培，并且把杂种细胞培育成育成新植物体新植物体的方法。的方法。第十二页，共15页。1 1、过程、过程(guchn(guchng) g)方法方法(fngf)？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

9、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组织愈伤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？基础基础第十三页，共15页。原生质体的制备原生质体的制备(zhbi)原生质体融合原生质体融合(rngh)杂种杂种(zzhng)细胞筛选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: :去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（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

10、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 第十四页，共15页。？与传统的有性杂交方法？与传统的有性杂交方法相比相比(xin b)，植物体，植物体细胞杂交有什么优越之处？细胞杂交有什么优越之处？ 由于不同种生物之间存在着生殖隔离，利用植由于不同种生物之间存在着生殖隔离，利用植物体细胞杂交能够在一定程度上克服远缘杂交物体细胞杂交能够在一定程度上克服远缘杂交不亲和的障碍，大大不亲和的障碍，大大(d d)(d d)扩展了可用于杂扩展了可用于杂交的亲本组合范围。交的亲本组合范围。 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表未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良。现出亲代的优良。第十五页，共15页。