植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)用

1、1996年年7月月5日日,世界上第一只體細(xì)胞克隆動(dòng)世界上第一只體細(xì)胞克隆動(dòng)物物-克隆羊多利誕生于英國(guó)克隆羊多利誕生于英國(guó), 標(biāo)志著一種標(biāo)志著一種新的生物技術(shù)新的生物技術(shù)-動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)面世動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)面世, 也揭開細(xì)胞工程更深層次發(fā)展的序幕也揭開細(xì)胞工程更深層次發(fā)展的序幕! 克隆多莉羊技術(shù)是克隆多莉羊技術(shù)是 水平上的技術(shù)，水平上的技術(shù)，培育抗蟲棉是培育抗蟲棉是 水平上的技術(shù)。水平上的技術(shù)。思考思考: :植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)1、過程、過程（用關(guān)鍵詞、箭頭表示過程）用關(guān)鍵詞、箭頭表示過程）定義：定義： 生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞發(fā)育成完整生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體的潛能

2、的特性。個(gè)體的潛能的特性。 原理：原理： 生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種的全生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因需的全部基因. .受精卵受精卵 生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞 體細(xì)胞；體細(xì)胞；植物細(xì)胞植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞具持續(xù)分裂能力的細(xì)胞具持續(xù)分裂能力的細(xì)胞 不分裂的細(xì)胞不分裂的細(xì)胞分化程度低的細(xì)胞分化程度低的細(xì)胞 分化程度高的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞 其他干細(xì)胞其他干細(xì)胞 體細(xì)胞體細(xì)胞大?。捍笮。韩@取獲取外植體外植體無菌接種無菌接種誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)愈傷組織的形成的形成試管苗的形成試管苗的形成擴(kuò)大培

3、養(yǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)移栽移栽脫分化脫分化再分化再分化實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng) 合作學(xué)習(xí)合作學(xué)習(xí)生長(zhǎng)素：細(xì)胞分裂素的比生長(zhǎng)素：細(xì)胞分裂素的比例例大于大于1-促進(jìn)根形成促進(jìn)根形成小于小于1-促進(jìn)芽的形成促進(jìn)芽的形成等于等于1-愈傷組織不分化愈傷組織不分化外植體外植體愈傷組織愈傷組織根、芽根、芽植物體植物體脫分化脫分化再分化再分化（離體的（離體的,已已分化組織或分化組織或細(xì)胞）細(xì)胞）（未分化）（未分化）（分化）（分化）條件？條件？?jī)?yōu)點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)？特點(diǎn)？特點(diǎn)？繁殖速度快繁殖速度快不受季節(jié)限制不受季節(jié)限制工廠化生產(chǎn)工廠化生產(chǎn)幼苗無毒幼苗無毒保持優(yōu)良性狀保持優(yōu)良性狀適宜溫度、光照、適宜溫度、光照、

4、pH和無菌環(huán)境。和無菌環(huán)境。無機(jī)物、有機(jī)物無機(jī)物、有機(jī)物和植物激素（和植物激素（生長(zhǎng)生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素等素，細(xì)胞分裂素等）無定形狀態(tài)無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞薄壁細(xì)胞高度液泡化高度液泡化排列疏松、無規(guī)則排列疏松、無規(guī)則無葉綠體無葉綠體,不進(jìn)行光不進(jìn)行光合作用合作用 “Potamato”1 1你認(rèn)為兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇你認(rèn)為兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？到的第一個(gè)障礙是什么？2 2有沒有一種溫和的去壁方法呢？有沒有一種溫和的去壁方法呢？3 3為什么兩個(gè)原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的為什么兩個(gè)原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？什么特性有關(guān)？4 4如

5、何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？融合的原生質(zhì)體AB再生出細(xì)胞壁脫分化再分化原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B雜種細(xì)胞AB人工誘導(dǎo)方法？促進(jìn)融合的方法？植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交 ： ： ：為什么為什么“番茄番茄馬鈴薯馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒有如超級(jí)雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？鈴薯？主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物

6、種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。 自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物眼蟲，眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活, ,動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。理論上可行

7、，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。 異想天開異想天開所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞工程通常采用的技 術(shù) 手 段 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)胞雜交植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性小結(jié)小結(jié) 據(jù)圖回答下列問題：據(jù)圖回答下列問題：(1)過程過程是用是用_處理細(xì)胞的處理細(xì)胞的細(xì)胞壁，后經(jīng)細(xì)胞壁，后經(jīng)過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，實(shí)際融合的過程過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，實(shí)際融合的過程中原生質(zhì)體可能會(huì)形成中原生質(zhì)體可能會(huì)形成_種融合細(xì)胞種融合細(xì)胞(只考慮兩個(gè)只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況細(xì)胞融合的情況)。是是_的過程，的過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是_。(2)在在過程培養(yǎng)中，除了提供水

8、分、無機(jī)鹽、糖過程培養(yǎng)中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入_。同時(shí)，在培養(yǎng)過程中，除必要。同時(shí)，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個(gè)的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過程中必須保證關(guān)鍵是操作過程中必須保證_。(3)若番茄細(xì)胞內(nèi)含若番茄細(xì)胞內(nèi)含A條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B條染色條染色體，將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育體，將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育(假設(shè)能成功假設(shè)能成功)，得到的后代應(yīng)含得到的后代應(yīng)含_條染色體，還必須用條染色體，還必須用_來來處理幼苗，才能得到可育的番茄處理幼苗，才能得到可育的番茄馬鈴薯植株，此時(shí)體細(xì)馬鈴薯植株，此時(shí)體細(xì)胞中含有胞中含有_條染色體。條染色體。(4)若番茄是二倍體，馬鈴薯是四倍體，則若番茄是二倍體，馬鈴薯是四倍體，則(3)中可育雜種中可育雜種植株為植株為_倍體。倍體。1 1、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