生物植物细胞工程的基本技术新人教选修

生物植物细胞工程的基本技术新人教选修第1页/共19页细胞工程应用的原理和方法细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品概念分类植物细胞工程研究的目的研究的水平动物细胞工程与基因工程的比较：前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。第2页/共19页植物细胞工程通常采用的技术手段

植物组织培养植物体细胞杂交所采用技术的理论基础植物细胞的全能性植物细胞工程第3页/共19页一、细胞的全能性1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。2、原因：

生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。第4页/共19页3、全能性的高低：①受精卵>生殖细胞（精、卵）>体细胞②体细胞：植物细胞>动物细胞③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞④幼嫩细胞>衰老的细胞⑤分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞第5页/共19页

4.全能性表达的条件（植物组织培养的条件）：

1）离体细胞、组织或器官

2）提供营养物质、激素和其他外界条件第6页/共19页1、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，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，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。二、植物组织培养第7页/共19页离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体或丛芽植物体外植体A、脱分化B、再分化植物激素：细胞分裂素、生长素2、植物组织培养过程1、A过程进行有丝分裂2、B过程进行有丝分裂同时也进行分化3、A不需光照，而B需光照，叶绿素的合成需光照第8页/共19页脱分化

也叫去分化，高度分化的组织、器官诱导后转变成未分化的细胞和组织再分化脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽等器官。愈伤组织

——一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞疏疏松排列外植体——用于离体培养的植物器官或组织片段。离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体或丛芽植物体脱分化再分化第9页/共19页试管苗大规模培养第10页/共19页（1）植物组织培养的培养基：水、无机盐有机小分子营养成分：①

氮源：包括维生素和氨基酸②

碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压③琼脂：起支持作用④

激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素⑤pH值：5.0－6.03、胡萝卜的组织培养实验第11页/共19页1、选取胡萝卜洗净，削皮，切段2、酒精消毒、次氯酸钠杀菌3、切取1立方厘米左右的形成层小块5、定期观察和记录愈伤组织脱分化再分化（3）方法步骤4、接种，将外植体接种到培养基上，封盖扎紧6、诱导出试管苗，移栽第12页/共19页a、激素用量的比例影响实验结果：生长素用量>细胞分裂素用量，有利于根的分化生长素用量﹤细胞分裂素用量，有利于芽的分化，生长素用量＝细胞分裂素用量，促进愈伤组织的生长。（4）注意事项b、脱分化时，需要避光第13页/共19页一、植物细胞的杂交技术

将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。1、细胞杂交技术概念第14页/共19页植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B原生质体融合正在融合的原生质体再生出细胞壁（融合成功的标志）杂种细胞愈伤组织杂种植株去细胞壁纤维素酶果胶酶物理方法化学方法：离心振动电刺激聚乙二醇细胞分裂植物组织培养植物细胞融合酶解法人工诱导方法3、植物体细胞杂交过程第15页/共19页杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，该技术最大的优点：克服远源杂交的不亲和障碍。体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体个数还是染色体组都采用直接相加的方法⑥该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。⑦目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲代的优良性状第16页/共19页4、植物体细胞杂交技术的意义克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界中没有的、具有优良品质的新品种。第17页/共19页1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较2、植物组织培养的概念、原