《植物细胞工程的基本技术》课件.ppt

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1、,专题2 细胞工程,1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物-克隆羊多利诞生于英国.,克隆羊多莉培育过程:,另一头绵羊的子宫,这样的生物技术属于何种生物工程？,细胞工程,细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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的一门综合科学技术。,什么叫细胞工程？,按操作对象分类,植物细胞工程,动物细胞工程,2.1 植物细胞工程,2.1.1植物细胞工程的基本技术,利用菊花花瓣培养的菊花,为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株？,1什么是细胞的全能性？2为什么细胞具有全能性？3菊花在生长发育的过程中，细胞

2、为什么没有表现出全能性，而是 分化成不同的组织器官？4.所有细胞的全能性都一样吗？,思考？,一 细胞的全能性,1、概念：,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。,2、原因：,生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。,3、在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织器官。（基因的选择性表达）,1）受精卵,生殖细胞,体细胞,*4、全能性大小：,2）植物细胞全能性一般比动物细胞强,植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？,菊花花瓣,愈伤组织,根、芽,植物体,就是让已经分化的细胞，经过诱导后

3、，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。,愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程,是一种高度液泡化无定形状态，并且具有分生能力的薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。,要把一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作?,二、植物组织培养,切取形成层,无菌接种,诱导愈伤织的形成,试管苗的形成,培养室,移栽,脱分化,再分化,实验：萝卜的组织培养,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,胚状体,根、芽,外植体,脱分化,植物激素：细胞分裂素、生长素,再分化,1、过程：,植物体,植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？,离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件,想一想：,2、植物细胞表现出全能性的必

4、要条件：,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。,3、概念,4、优点（意义）：,保持母本的优良性状繁殖速度快，能大规模生产,因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。,科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。,三、植物体细胞杂交技术,这幅番茄马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？,1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2有没有一种温和的去壁方法呢？3为什么两个原生质体能发生融合

5、，这与细胞膜的什么特性有关？4如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？5如何将杂种细胞培育成杂种植株？,请思考：,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,杂种细胞,愈伤组织,杂种植株,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,植物组织培养,植物细胞融合,1、过程,将不同种的植物体细胞，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。,2、概念,3、原理：,细胞膜的流动性植物细胞的全能性,白菜,甘蓝,白菜甘蓝,白菜甘蓝具有两个亲本的特征，具有双亲的全部遗传物质,4、实例：,5、优点和未解决的问题,优点：克服不同生

6、物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种。,未解决的问题：不能让杂种植物按照人们的 需要表现出亲代的优良性状。,“番茄马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯，为什么？,主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。,比较,无性繁殖,细胞全能性,脱分化再分化,保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益,杂交技术应用了组织培养,克服不同种生物远源杂交的障碍,去除细胞壁融合形成杂种细胞组织培养,细胞膜的流动性细胞全能性,染色体变异、基因重组,所采用技术的理论基础,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,植物细胞的全能性,小结,