[精选]专题2、细胞工程及植物细胞工程技术.pptx

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1、专题专题2 2 细胞工程细胞工程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 2.1 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

2、细胞的全能性的全能性1、植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段？、植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段？2、植物组织培养技术的理论基础是什么？、植物组织培养技术的理论基础是什么？离体的器官、组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1 1 1 1、细胞脱分化：、细胞脱分化：、细胞脱分化：、细胞脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转

3、变成未分化细胞的过程。能而转变成未分化细胞的过程。能而转变成未分化细胞的过程。能而转变成未分化细胞的过程。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，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁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：愈伤组织在一定的培养条件下可以再分化出幼根和芽，愈伤组织在一定的培养条件下可以再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。形成完整的小植株。一、细胞的全能性一、细胞的全能性 具有某种生物全部

4、遗传信息的任何一个细胞，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整个体的潜能，细胞的这种特都具有发育成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。性叫做细胞的全能性。？细胞为什么会具有全能性呢？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，都有发育成为完整个体所必需全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活的全部基因，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

5、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 体细胞体细胞为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完整为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完整的植株呢的植株呢？细胞失去了全能性细胞失去了全能性细胞中的基因局部丧失细胞中的基因局部丧失 细胞中的基因进行选择性表达细胞中的基因进行选择性表达细胞中的基因变异不同细胞中的基因变异不同 怎样才能由一块组织怎样才能由

6、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?1.1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2.2.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？灭菌，并且要求无菌操作？3 3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他局部也能、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他局部也能培养成小植株吗？培养成小植株吗？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 防止杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂防止杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会

7、危害培养物的生长。菌会危害培养物的生长。胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他局部胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他局部如叶、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4、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？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

8、化 2 2、植物组织培养的概念：、植物组织培养的概念：植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，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，培养在将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配人工配制的培养基制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产上，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。生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。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，

9、所以用传统的有性杂交方法是传统的有性杂交方法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？细胞壁细胞壁三、植物体细胞杂交：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不同种的植物

10、体细胞，植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并且把杂种细在一定条件下融合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。胞培育成新植物体的方法。1 1、过程、过程三、植物体细胞杂交技术三、植物体细胞杂交技术方法？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组织愈伤组

11、织杂种植株杂种植株此时比较此时比较活泼的细活泼的细胞器？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 三、植物

12、体细胞杂交技术三、植物体细胞杂交技术？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生殖隔离，利用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植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，大大扩展了可用于杂交的亲交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。本组合范围。未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要未解决的问题：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。MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉