细胞工程植物幻灯片.ppt
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1、细胞工程植物细胞工程植物第1页,共27页,编辑于2022年,星期二一、动物细胞培养一、动物细胞培养一、动物细胞培养一、动物细胞培养1.1.细胞培养的概念:细胞培养的概念:细胞培养的概念:细胞培养的概念:把机体的某一组织或器官取出,分散为单个细胞,使其在把机体的某一组织或器官取出,分散为单个细胞,使其在把机体的某一组织或器官取出,分散为单个细胞,使其在把机体的某一组织或器官取出,分散为单个细胞,使其在人工培养条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。人工培养条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。人工培养条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。人工培养条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。2.2.原理:原理:原
2、理:原理:3.3.动物细胞培养的条件:动物细胞培养的条件:动物细胞培养的条件:动物细胞培养的条件:(1 1)无菌无毒环境:)无菌无毒环境:)无菌无毒环境:)无菌无毒环境:培养液及用具灭菌处理;无菌操作;培养液及用具灭菌处理;无菌操作;培养液及用具灭菌处理;无菌操作;培养液及用具灭菌处理;无菌操作;培养液加抗生素;定期更换培养液加抗生素;定期更换培养液加抗生素;定期更换培养液加抗生素;定期更换(2 2)营养:)营养:)营养:)营养:(3 3)温度和)温度和)温度和)温度和pH:pH:(4 4)气体环境:)气体环境:)气体环境:)气体环境:葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、葡萄糖、氨基酸、无机盐、
3、微量元素、生长因子、生长因子、血清(血浆)等血清(血浆)等36.5+-0.5、7.2-7.5O2(代谢必须)、(代谢必须)、CO2(维持(维持pH)促进生长促进生长促进贴壁促进贴壁细胞增殖细胞增殖第2页,共27页,编辑于2022年,星期二4.4.动物细胞培养的过程:动物细胞培养的过程:动物细胞培养的过程:动物细胞培养的过程:注:课本注:课本P23相关链接相关链接细胞株和细胞系细胞株和细胞系第3页,共27页,编辑于2022年,星期二注:注:注:注:(1 1)组织块多从胚胎或幼龄动物获取(分裂能力强)组织块多从胚胎或幼龄动物获取(分裂能力强)组织块多从胚胎或幼龄动物获取(分裂能力强)组织块多从胚胎
4、或幼龄动物获取(分裂能力强)(2 2)贴壁生长)贴壁生长)贴壁生长)贴壁生长 和接触抑制和接触抑制和接触抑制和接触抑制(3 3)原代培养和传代培养)原代培养和传代培养)原代培养和传代培养)原代培养和传代培养(4 4)细胞株和细胞系)细胞株和细胞系)细胞株和细胞系)细胞株和细胞系:是否分瓶(或:是否分瓶(或10代为界)代为界):遗传物质改变:遗传物质改变第4页,共27页,编辑于2022年,星期二5.5.细胞的保存细胞的保存细胞的保存细胞的保存冷冻和复苏:冷冻和复苏:冷冻和复苏:冷冻和复苏:短期:一般低温短期:一般低温短期:一般低温短期:一般低温 (动物细胞(动物细胞(动物细胞(动物细胞4 4,几
5、十天至几个月),几十天至几个月),几十天至几个月),几十天至几个月)冷冻冷冻冷冻冷冻 长期:长期:长期:长期:-196-196 液氮(细胞液氮(细胞液氮(细胞液氮(细胞“休眠休眠休眠休眠”)复苏复苏复苏复苏6.6.细胞培养的应用细胞培养的应用细胞培养的应用细胞培养的应用(1 1)蛋白质生物制品的生长(酶)蛋白质生物制品的生长(酶)蛋白质生物制品的生长(酶)蛋白质生物制品的生长(酶 生长因子生长因子生长因子生长因子 单抗单抗单抗单抗 疫苗)疫苗)疫苗)疫苗)(2 2)皮肤移植材料的培育)皮肤移植材料的培育)皮肤移植材料的培育)皮肤移植材料的培育(3 3)有毒物质检测)有毒物质检测)有毒物质检测)
6、有毒物质检测(4 4)生理、病理、药理学研究)生理、病理、药理学研究)生理、病理、药理学研究)生理、病理、药理学研究:37 温水温水第5页,共27页,编辑于2022年,星期二二、植物组织培养二、植物组织培养二、植物组织培养二、植物组织培养1.1.定义定义定义定义 利用植物的离体器官、组织或细胞,无菌条件下在含有营养物利用植物的离体器官、组织或细胞,无菌条件下在含有营养物利用植物的离体器官、组织或细胞,无菌条件下在含有营养物利用植物的离体器官、组织或细胞,无菌条件下在含有营养物质的培养基上,给予适宜的光照、温度等环境条件进行人工培质的培养基上,给予适宜的光照、温度等环境条件进行人工培质的培养基上
7、,给予适宜的光照、温度等环境条件进行人工培质的培养基上,给予适宜的光照、温度等环境条件进行人工培养,使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。养,使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。养,使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。养,使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。第6页,共27页,编辑于2022年,星期二2.2.原理原理原理原理 植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性(1 1)概念:植物体的每一个活细胞都有形成完整植物体)概念:植物体的每一个活细胞都有形成完整植物体)概念:植物体的每一个活细胞都有形成完整植物体)概念:植物体的每一个活细胞都有形成完整植物体 的遗传潜能
8、。的遗传潜能。的遗传潜能。的遗传潜能。(2 2)全能性的高低:)全能性的高低:)全能性的高低:)全能性的高低:受精卵受精卵受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞生殖细胞生殖细胞 体细胞;植物细胞体细胞;植物细胞体细胞;植物细胞体细胞;植物细胞 动物细胞动物细胞动物细胞动物细胞?植物体内,细胞为什么没有表现出全能性?植物体内,细胞为什么没有表现出全能性?植物体内,细胞为什么没有表现出全能性?植物体内,细胞为什么没有表现出全能性?基因在特定的时间和空间条件下选择性表达,即分化。基因在特定的时间和空间条件下选择性表达,即分化。基因在特定的时间和空间条件下选择性表达,即分化。基因在特定的时间和空间条件下选择性
9、表达,即分化。(3 3)全能性表达的条件:)全能性表达的条件:)全能性表达的条件:)全能性表达的条件:离体离体营养充足,环境适宜营养充足,环境适宜第7页,共27页,编辑于2022年,星期二3.培养条件培养条件第8页,共27页,编辑于2022年,星期二营养物质营养物质蔗糖蔗糖无机盐无机盐维生素维生素水水有机物有机物氨基酸氨基酸细胞分裂素类细胞分裂素类植物生长调节剂植物生长调节剂生长素类生长素类无机物无机物有机营养有机营养凝固剂凝固剂 琼脂琼脂环境条件环境条件温度温度湿度湿度pH无菌无菌光照光照2328操作台、培养基、实验仪器等操作台、培养基、实验仪器等7080%5.8 第9页,共27页,编辑于2
10、022年,星期二4.4.植物组织培养过程植物组织培养过程植物组织培养过程植物组织培养过程脱分化脱分化愈愈伤伤组组织织再再分分化化不定不定芽方芽方式式试试管管苗苗离体的植物器官、离体的植物器官、组织或细胞组织或细胞(外植体)(外植体)胚胚状状体体正正常常植植株株炼苗炼苗移栽移栽芽芽根根胚状胚状体方体方式式第10页,共27页,编辑于2022年,星期二叶片接种到培养基上叶片接种到培养基上产生愈伤组织产生愈伤组织愈伤组织增殖愈伤组织增殖愈伤组织开始分化愈伤组织开始分化愈伤组织分化出芽愈伤组织分化出芽培养基中的试管苗培养基中的试管苗植物组织培养过程示意图植物组织培养过程示意图第11页,共27页,编辑于2
11、022年,星期二5.5.小结:小结:小结:小结:(1 1)外植体:)外植体:)外植体:)外植体:离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞(2 2)愈伤组织:)愈伤组织:)愈伤组织:)愈伤组织:高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞(3 3)脱分化要避光;再分化要有光照)脱分化要避光;再分化要有光照)脱分化要避光;再分化要有光照)脱分化要避光;再分化要有光照(4 4)再分化的两种方式:)再分化的两种方式:)再分化的两种方式:)再分化的两种方式:
12、不定芽;胚状体(胡萝卜)不定芽;胚状体(胡萝卜)不定芽;胚状体(胡萝卜)不定芽;胚状体(胡萝卜)(5 5)培养基特点:固体培养基(琼脂);)培养基特点:固体培养基(琼脂);)培养基特点:固体培养基(琼脂);)培养基特点:固体培养基(琼脂);植物激素(细胞分裂素和生长素)植物激素(细胞分裂素和生长素)植物激素(细胞分裂素和生长素)植物激素(细胞分裂素和生长素)(6 6)植物激素的作用:)植物激素的作用:)植物激素的作用:)植物激素的作用:细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素/生长素的比例生长素的比例生长素的比例生长素的比例高:诱导芽的分化高:诱导芽的分化中:愈伤组织生长中:愈伤组织生长低:诱
13、导根的分化低:诱导根的分化第12页,共27页,编辑于2022年,星期二6.6.植物组织培养的应用:植物组织培养的应用:植物组织培养的应用:植物组织培养的应用:(1 1)植物的快速繁殖(微型繁殖)植物的快速繁殖(微型繁殖)植物的快速繁殖(微型繁殖)植物的快速繁殖(微型繁殖)(2 2)培育无病毒植株)培育无病毒植株)培育无病毒植株)培育无病毒植株 选材:根尖茎尖(生长点细胞)选材:根尖茎尖(生长点细胞)选材:根尖茎尖(生长点细胞)选材:根尖茎尖(生长点细胞)(3 3)生产植物产品)生产植物产品)生产植物产品)生产植物产品?是不是所有的植物组织培养都以培养植株为目的?是不是所有的植物组织培养都以培养
14、植株为目的?是不是所有的植物组织培养都以培养植株为目的?是不是所有的植物组织培养都以培养植株为目的?(4 4 4 4)制造人工种子(未过关、优缺点)制造人工种子(未过关、优缺点)制造人工种子(未过关、优缺点)制造人工种子(未过关、优缺点)胚状体胚状体胚状体胚状体 人工种子人工种子人工种子人工种子 人造胚乳人造胚乳人造胚乳人造胚乳 人工种皮人工种皮人工种皮人工种皮(5 5 5 5)单倍体育种:花药离体培养)单倍体育种:花药离体培养)单倍体育种:花药离体培养)单倍体育种:花药离体培养(6 6 6 6)转基因植物的培养:和基因工程结合)转基因植物的培养:和基因工程结合)转基因植物的培养:和基因工程结
15、合)转基因植物的培养:和基因工程结合(7 7 7 7)突变体的利用)突变体的利用)突变体的利用)突变体的利用第13页,共27页,编辑于2022年,星期二补补补补:植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较细胞的全能性细胞的全能性细胞的全能性细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系细胞株、细胞系细胞株、细胞系植物体植物体植物体植物体培养结果培养结果培养结果培养结果获得细胞获得细胞获得细胞获得细胞或细或细或细或细胞产物胞产物胞产物胞产物通常为整个植株通常为整个植株通常为整个植株通常为整个植株培养目的培养目的培养目的培养目的葡萄糖
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