新泰一中北校高二課件專題二 上課植物細(xì)胞工程

專題二細(xì)胞工程新泰第一中學(xué)細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念分類植物細(xì)胞工程研究的目的研究的水平動物細(xì)胞工程與基因工程的比較：前者是細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上生物技術(shù),后者是分子水平上的生物技術(shù)。植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段

植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞工程一、細(xì)胞的全能性1、定義：生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能的特性。2、原理：生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。3、原因：

生物體細(xì)胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。5、差異：

（1）受精卵的全能性最高

（2）受精卵分化后的細(xì)胞中，體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞的低。受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞6、大小4、體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果7、全能性表達(dá)的條件（植物組織培養(yǎng)的條件）：內(nèi)因：離體細(xì)胞、組織或器官外因：(1）適宜的外界環(huán)境條件:例如無菌、適宜的溫度、濕度、光照等

(2）培養(yǎng)基:一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素1、植物組織培養(yǎng)的概念植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。二、植物組織培養(yǎng)切取形成層無菌接種誘導(dǎo)愈傷織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽脫分化再分化脫分化

也叫去分化，高度分化的組織、器官產(chǎn)生愈傷組織的過程。再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官。組培條件適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件愈傷組織

——

細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。外植體——用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根芽植物體脫分化再分化植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基定義：含有一定營養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長的基質(zhì)無機(jī)營養(yǎng)成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有機(jī)營養(yǎng)成分①含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③瓊脂：起支持作用④生長激素：生長素，細(xì)胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0注意：

培養(yǎng)基中必須含有植物生長發(fā)育所需要的全部營養(yǎng)物質(zhì)，其中生長素和細(xì)胞分裂素用量的比例對器官的發(fā)生起決定作用。離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體A、脫分化B、再分化植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素植物組織培養(yǎng)過程:1、A過程進(jìn)行有絲分裂2、B過程進(jìn)行有絲分裂同時也進(jìn)行分化3、A不需光照，而B需光照，葉綠素的合成需光照常用幼芽或幼根？分化程度低去分化較易（未分化）（分化）（1）離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整植物體？（2）決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？激素誘導(dǎo)和營養(yǎng)物質(zhì)不能思考討論:白菜甘藍(lán)白菜－甘藍(lán)三植物體細(xì)胞雜交1、定義：

用兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。2、優(yōu)勢：（與有性雜交方法比較）

打破了不同種生物間的生殖隔離限制3、原理：植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動性（1）要想讓兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？（2）有沒有一種溫和的去細(xì)胞壁的方法？（3）為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？（4）如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細(xì)胞，下一步該對此細(xì)胞做何種處理？（5）如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？2、相關(guān)問題去壁去壁纖維素酶果膠酶原生質(zhì)體植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合離心、振動、電刺激聚乙二醇再生細(xì)胞壁雜種細(xì)胞去分化愈傷組織雜種植株激素等量激素再分化植物體細(xì)胞雜交過程示意圖細(xì)胞膜的流動性植物A細(xì)胞植物B細(xì)胞去壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合融合體再生壁雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）

原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）植物體細(xì)胞雜交過程示意圖比較植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)所屬范疇原理步驟意義聯(lián)系無性繁殖細(xì)胞全能性①脫分化②再分化保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠(yuǎn)源雜交的障礙①去除細(xì)胞壁②融合形成雜種細(xì)胞③組織培養(yǎng)膜流動性細(xì)胞全能性染色體變異、基因重組1、細(xì)胞全能性的概念、全能性大小的比較2、植物組織培養(yǎng)的概念、原理、過程。3、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)所需的條件：離體、無菌、培養(yǎng)基、環(huán)境條件。4、植物體細(xì)胞雜交的概念、原理、過程。本節(jié)課內(nèi)容小結(jié)1、當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，下列有可能使其表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株的是（）A、細(xì)胞分裂素B、生長素C、一定的營養(yǎng)物質(zhì)D、以上三者均是2、細(xì)胞工程是一門綜合科學(xué)技術(shù)。下列哪項技術(shù)不屬于細(xì)胞工程（）A、有性雜交B、體細(xì)胞雜交C、組織培養(yǎng)D、細(xì)胞核移植3、在生物體的所有細(xì)胞中，全能性最高的是A、卵細(xì)胞B、植物花粉C、體細(xì)胞D、受精卵DAD4、在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋?/p>

A、細(xì)胞喪失了全能性

B、基因的表達(dá)有選擇性

C、不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化B5、植物組織培養(yǎng)形成的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng)，又可以分化形成根、芽等器官，這一過程稱為：A、脫分化B、去分化C、再分化D、脫分化或去分化C6、植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題有：A、去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)