植物细胞工程的基本技术ppt课件.ppt

1,思考：为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？,植物细胞的全能性,讨论：（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？,否,离体、植物激素，即生长素和细胞分裂素,2,1、细胞的全能性,（1）概念：,已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。,（2）原因：,生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。,（3）全能性高低：,受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞植物细胞动物细胞,3,思考讨论：为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？,基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。,4,2、植物组织培养的条件内因：离体细胞、组织或器官外因：（1）适宜的外界环境条件eg：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）,5,3、植物组织培养的过程：,6,获取外植体,无菌接种,诱导愈伤组织的形成,试管苗的形成,扩大培养,移栽,脱分化,再分化,7,8,愈伤组织的形成,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，通过细胞分裂，形成一种排列疏松无规则、高度液泡化、无定形态的薄壁细胞组成的组织。,9,植物组织培养（试管苗的形成）,10,试管苗大规模培养,11,移栽,经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培,12,小结：植物组织培养过程,外植体（离体的植物器官、组织、细胞）,脱分化（去分化）,愈伤组织,再分化,根、芽等器官(或胚状体),植物幼苗,完整植物体,13,4、植物组织培养的概念：,在的条件下将植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予一定的培养条件，诱导产生或胚状体，最终形成完整的植株。,14,5、实验：胡萝卜的组织培养,（1）制备外植体：操作过程见书本。（2）接种：将组织块接种于培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧，然后贴上标签。（3）脱分化培养：观察愈伤组织生长情况。（4）再分化培养：愈伤组织转接在培养基上培养。（5）试管苗：移栽。（6）正常植株,15,讨论：1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？,提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作一定要规范，避免带入杂菌。,16,2.在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？,提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。可以让学生参考利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行组织培养的实验流程。,17,3.请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。,18,植物体细胞杂交应用研究,19,1、定义：,将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的过程。,2、优势：,克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了可用于杂交的亲本组合范围。,植物体细胞杂交,20,相关问题,（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（3）为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？（4）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？（5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？,21,植物体细胞杂交过程,杂合的原生质体,杂种细胞,愈伤组织,杂种植株,22,植物体细胞杂交过程,原生质体制备（酶解法去细胞壁）原生质体融合（人工诱导）杂种细胞的筛选和培养（形成愈伤组织）杂种植株的再生与鉴定,物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇等试剂,纤维素酶、果胶酶等,23,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？主要原因是：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，所以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，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。