植物细胞工程专家讲座

细胞工程

指应用细胞生物学和分子生物学原理和方法，通细胞水平或细胞器水平上操作，按照人们意愿来改变细胞内遗传物质或取得细胞产品一门综合科学技术。

植物细胞工程专家讲座第1页细胞工程应用原理和方法研究水平研究目标细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平按照人们意愿来改变细胞内遗传物质或取得细胞产品概念分类植物细胞工程动物细胞工程理论基础细胞全能性植物细胞工程专家讲座第2页主要技术植物组织培养植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术胚胎移植核移植植物细胞工程技术动物细胞工程技术植物细胞工程专家讲座第3页《植物细胞工程》植物细胞工程专家讲座第4页所采取技术理论基础

植物细胞工程通常采取技术伎俩

植物组织培养

植物体细胞杂交植物细胞全能性植物细胞工程专家讲座第5页（一）细胞全能性1、定义：

含有某种生物全部遗传信息任何一个细胞都含有发育成完整生物体潜能。

2、原理：生物体细胞普通地包含有该物种所特有全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需全部基因，从理论上讲，生物体每一个活细胞都应该含有全能性。

3、差异：

（1）受精卵全能性最高

（2）受精卵分化后细胞中，体细胞全能性比生殖细胞低。

受精卵生殖细胞体细胞＞＞4、大小植物细胞工程专家讲座第6页5.细胞表现出全能性条件离体状态有一定营养物质、激素和其它外界条件植物细胞工程专家讲座第7页思索讨论：为何体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不一样组织、器官？

基因在特定空间和时间条件下选择性表示结果。在个体发育不一样时期，生物体不一样部位细胞表示基因是不一样，合成蛋白质也不一样，从而形成了不一样组织和器官。植物细胞工程专家讲座第8页(二)植物组织培养外植体：从活植物体上切下进行培养那部分组织或器官1）外植体灭菌消毒（根尖、茎、芽、嫩叶、种子、花粉等）2）用消毒过器械将外植体置于培养皿上3）切取所需外植体4）将外植体接种于培养容器培养基上整个试验在超净工作台上进行，保持无菌！外植体经过一段时间在培养基上生长后，会形成愈伤组织植物细胞工程专家讲座第9页植物组织培养培养基定义：含有一定营养成份，供组织培养植物生长基质无机营养成份：大量元素及部分微量元素有机营养成份①含N物质：包含维生素和氨基酸②碳源：2%—5%蔗糖③琼脂：起支持作用④激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0植物细胞工程专家讲座第10页试管苗大规模培养植物细胞工程专家讲座第11页植物细胞工程专家讲座第12页过程离体植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化植物激素：细胞分裂素、生长素再分化植物组织培养植物组织培养条件：

含有全部营养成份培养基、一定温度、空气、无菌环境、适合PH、适时光照等。植物细胞工程专家讲座第13页几个概念：愈伤组织：离体植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，经过细胞分裂，形成一个高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成排列疏松无规则组织。植物细胞工程专家讲座第14页植物细胞脱分化：由高度分化植物器官、组织或细胞产生愈伤组织过程，又称去分化。植物细胞再分化：脱分化产生愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官过程。植物细胞工程专家讲座第15页（三）植物体细胞杂交1、定义：

用两个来自不一样植物体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新植物体方法。2、优势：（与有性杂交方法比较）

打破了不一样种生物间生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交亲本组合范围。植物细胞工程专家讲座第16页去壁去壁纤维素酶果胶酶原生质体植物细胞原生质体融合离心、振动、电刺激、聚乙二醇再生细胞壁杂种细胞去分化愈伤组织杂种植株激素筛选等量激素再分化植物体细胞杂交过程示意图植物细胞工程专家讲座第17页植物A细胞植物B细胞去壁原生质体A原生质体B原生质体融合融合体再生壁杂种细胞脱分化愈伤组织杂种植株去壁惯用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）

原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇（PEG）植物体细胞杂交过程示意图再分化植物细胞工程专家讲座第18页制备原生质体：酶解法去掉细胞壁

诱导融会

新原生质体

生出细胞壁

杂种细胞

组织培养

杂种植株意义：克服远缘杂交不亲和障碍、培育新品种植物体细胞杂交方法及意义植物细胞工程专家讲座第19页植物细胞工程的实际应用植物细胞工程专家讲座第20页一、植物繁殖新路径1.微型繁殖(1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种植物组织培养技术.(2)特点:保持优良品种遗传特征;高效快速地实现种苗大量繁殖.植物细胞工程专家讲座第21页植物细胞工程专家讲座第22页2.作物脱毒(1)材料:无病毒茎尖(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养取得植物细胞工程专家讲座第23页3.神奇人工种子(1)特点:后代无形状分离不受气候,季节和地域限制(2)技术:植物组织培养.(3)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽.植物细胞工程专家讲座第24页二、作物新品种培育1.单倍体育种(1)方法:花药离体培养(2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体;显著缩短育种年限.植物细胞工程专家讲座第25页2.突变体利用(1)产生:植物组织培养(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种三、细胞产物工厂化生产1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药品,香料,生物碱等.2.技术:植物组织培养.植物细胞工程专家讲座第26页植物细胞工程专家讲座第27页1、当植物细胞脱离了原来所在植物体器官或组织而处于离体状态时，以下有可能使其表现出全能性，发育成完整植株是（）A、细胞分裂素B、生长素C、一定营养物质D、以上三者均是2、细胞工程是一门综合科学技术。以下哪项技术不属于细胞工程（）A、有性杂交B、体细胞杂交C、组织培养D、细胞核移植3、在生物体全部细胞中，全能性最高是A、卵细胞B、植物花粉C、体细胞D、受精卵植物细胞工程专家讲座第28页4、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不一样组织、器官，是因为（）A、细胞丧失了全能性B、基因表示有选择性C、不一样细胞内基因不完全相同D、在个体发育不一样时期，细胞内基因发生了改变5、植物体细胞杂交还未处理问题是（）A、去掉细胞壁，分离出有活力原生质体B、让杂种植物按照人们需要表现出亲代优良性状C、将杂种细胞培育成植株D、还未培育出属间杂种植物植物细胞工程专家讲座第29页6、用植物组织培养技术，能够培育或生产出A、食品添加