植物細(xì)胞工程(非常棒的課件)

1、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)澳洲朱焦澳洲朱焦租擺效果租擺效果澳洲朱焦穴盤(pán)苗澳洲朱焦穴盤(pán)苗細(xì)胞工程細(xì)胞工程 指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門(mén)綜合科學(xué)內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門(mén)綜合科學(xué)技術(shù)。技術(shù)。 應(yīng)用的原理和方法應(yīng)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細(xì)胞生物學(xué)和分細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)子生物學(xué)細(xì)胞整體水平細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平

2、或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來(lái)改變按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品得細(xì)胞產(chǎn)品(定向改造）定向改造）細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程一、植物組織培養(yǎng)一、植物組織培養(yǎng)n1、原理原理：n細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性1. 概念概念: 已高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體已高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。的潛能。 2. 原因：原因： 生物體細(xì)胞含有本物種所特有的全套遺傳生物體細(xì)胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。信息。3. 全能性高低：全能性高低： 受精卵胚胎干細(xì)

3、胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞一、植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)n2、植物組織培養(yǎng)的條件植物組織培養(yǎng)的條件n內(nèi)因：離體細(xì)胞、組織或器官內(nèi)因：離體細(xì)胞、組織或器官n外因：外因：1）適宜的外界環(huán)境條件，例如無(wú)）適宜的外界環(huán)境條件，例如無(wú)菌、適宜的溫度、濕度、光照等菌、適宜的溫度、濕度、光照等n2）培養(yǎng)基）培養(yǎng)基（一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素） 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：無(wú)機(jī)鹽離子無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：無(wú)機(jī)鹽離子有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分： 含含N N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸物質(zhì)：包括維生素和氨基酸 碳源：碳源：2%2%5%5%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)滲透壓的蔗糖溶液，調(diào)

4、節(jié)滲透壓 瓊脂：起支持作用瓊脂：起支持作用 激素：生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素和赤霉素激素：生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素和赤霉素PHPH值：值：5.05.06.06.0一、 植物組織培養(yǎng)一、植物組織培養(yǎng)一、植物組織培養(yǎng)n3、 植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程n外植體外植體 愈傷組織愈傷組織 胚狀體胚狀體已分化出根、芽已分化出根、芽分化程度降低，分分化程度降低，分裂能力增強(qiáng)裂能力增強(qiáng)重新分化出組織器重新分化出組織器官的過(guò)程（官的過(guò)程（細(xì)胞分細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素裂素、生長(zhǎng)素）細(xì)胞分化程度與細(xì)胞分裂能力呈負(fù)相關(guān)細(xì)胞分化程度與細(xì)胞分裂能力呈負(fù)相關(guān)脫分化脫分化遮光遮光再分化再分化光照光照 愈傷組織的形成n愈傷組織

5、：離體的植物愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時(shí)間以后，通培養(yǎng)一段時(shí)間以后，通過(guò)細(xì)胞分裂，形成一種過(guò)細(xì)胞分裂，形成一種排列疏松無(wú)規(guī)則、高度排列疏松無(wú)規(guī)則、高度液泡化、無(wú)定形態(tài)的薄液泡化、無(wú)定形態(tài)的薄壁細(xì)胞壁細(xì)胞組成的組織。組成的組織。植物組織培養(yǎng)（試管苗的形成）試管苗大規(guī)模培養(yǎng)移栽經(jīng)過(guò)煉經(jīng)過(guò)煉苗的小苗的小苗，可苗，可以和一以和一般植物般植物一樣進(jìn)一樣進(jìn)行大規(guī)行大規(guī)模栽培模栽培植物組織培養(yǎng)的概念：植物組織培養(yǎng)的概念：n在無(wú)菌和人工控制的條件下將離體的植在無(wú)菌和人工控制的條件下將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上

6、，給予一定的培養(yǎng)條件，誘的培養(yǎng)基上，給予一定的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織和胚狀體，最終形成完導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織和胚狀體，最終形成完整的植株。整的植株。 能力訓(xùn)練：能力訓(xùn)練：1、下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：、下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：A、秋海棠的葉、秋海棠的葉 B、馬鈴薯的塊莖、馬鈴薯的塊莖C、成熟的花粉、成熟的花粉 D、木質(zhì)部中的導(dǎo)管細(xì)胞、木質(zhì)部中的導(dǎo)管細(xì)胞D植物體細(xì)胞雜交應(yīng)用研究植物體細(xì)胞雜交應(yīng)用研究 1 1、定義：、定義： 將兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成將兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的過(guò)程。新的植物體的

7、過(guò)程。 2 2、優(yōu)勢(shì)、優(yōu)勢(shì)：（與有性雜交與有性雜交方法比較方法比較） 克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，拓展，拓展了可用于雜交的親本組合范圍了可用于雜交的親本組合范圍。植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交標(biāo)志標(biāo)志去壁去壁思考題n細(xì)胞壁如何去除？細(xì)胞壁如何去除？n原生質(zhì)層如何融合？融合的基礎(chǔ)是什么？原生質(zhì)層如何融合？融合的基礎(chǔ)是什么？n雜交完成的標(biāo)志是什么？雜交完成的標(biāo)志是什么？n最后通過(guò)什么手段得到新個(gè)體最后通過(guò)什么手段得到新個(gè)體 ？植物植物A A細(xì)胞細(xì)胞植物植物B B細(xì)胞細(xì)胞去壁去壁原生質(zhì)體原生質(zhì)體A A原生質(zhì)體原生

8、質(zhì)體B B原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合融合體融合體再生壁再生壁雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）酶解法（纖維素酶、果膠酶等） 原生質(zhì)體融合方法原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等 化學(xué)法：聚乙二醇（化學(xué)法：聚乙二醇（PEGPEG） 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞融合的基礎(chǔ)：細(xì)胞融合的基礎(chǔ)： 細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是：不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是：A A、振動(dòng)、振動(dòng) B B、電刺激、電刺激、 C C、PEGPEG試劑、試劑、 D D

9、、重壓、重壓對(duì)應(yīng)訓(xùn)練植植物物細(xì)細(xì)胞胞工工程程的的實(shí)實(shí)際際應(yīng)應(yīng)用用1.單倍體育種2.突變體的利用 1.微型繁殖(屬無(wú)性繁殖) (1)微型繁殖技術(shù)（快速繁殖技術(shù)）: 快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù). (2)特點(diǎn):保持優(yōu)良品種的遺傳特性; 高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖.2.培育脫毒作物 (1)材料:無(wú)病毒的莖尖 (2)脫毒苗:切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得 人工種子n用人工種皮包被體用人工種皮包被體細(xì)胞胚，可以制造細(xì)胞胚，可以制造人工種子人工種子n人工種皮：藻酸鈉人工種皮：藻酸鈉n解決有些植物結(jié)子解決有些植物結(jié)子困難、發(fā)芽率低、困難、發(fā)芽率低、繁殖困難等問(wèn)題繁殖困難等問(wèn)題植物組織培養(yǎng)大量生產(chǎn)紫草素 現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國(guó)尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。功，但由于成本較高，中國(guó)尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。 紫草紫草紫草素紫草素 愈傷組織愈傷組織n08江蘇高考：下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的江蘇高考：下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是敘述中，錯(cuò)誤的是 nA培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓和調(diào)節(jié)滲透壓nB培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素