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生物:《植物细胞工程的基本技术》课件_图文

专题二 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. 这样的生物技术属于何种生物工程? 细胞工程

什么叫细胞工程?包括哪两 大领域?
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。

应用的原理和方法

概念
细 胞 工 程 分类

研究的水平 研究的目的 植物细胞工程 动物细胞工程

细胞生物学和 分子生物学 细胞水平或细胞器 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

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。

植 物 细 胞 工 程

所采用技术 的理论基础

植物细胞的全能性

通常采用的 技术手段

植物组织培养 植物体细胞杂交

探究:
1、为什么运用植物组织培养技术能把植物 离体器官、组织或细胞培养成完整植物体 ? 植物细胞具有全能性。 2、什么是细胞的全能性?

一、细胞的全能性
具有某种生物全部遗传信息的任何一个 1、定义:

细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

2、原因: 生物体细胞含有本生物的全部遗 传信息
受精卵>生殖细胞(精、卵)>体细胞 3、大小: 植物体细胞>动物体细胞 分化程度低的细胞>分化程度高的细胞

幼嫩细胞>衰老的细胞 分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞

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)无菌 3)营养物质(水、无机盐、维生素、氨 基酸等),激素(生长素、细胞分裂素) 和其他外界条件(适宜的温度、PH、) 5、生物体内的细胞为什么没有表现出全 能性,而是分化成不同的组织器官? 基因选择性的表达的结果。

二、植物组织培养
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。

胚 脱分化 再分化 状 体 或 丛 芽 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
脱分化

愈 伤 组 织

植 物 体

也叫去分化,让已经分化的细胞,经诱导后, 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 ——一种无固定形状态的薄壁细胞群。 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。

2、植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
A、脱分化 愈伤组织 B、再分化

外植体

植物激素:细胞分裂素、生长素 糖:蔗糖

胚状体 或丛芽

植物体

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

试 管 苗 大 规 模 培 养

3、胡萝卜的组织培养实验 (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
⑤ pH值:5.0-6.0

切取 形成层 移栽

无菌 接种

脱分化 (恒温 避光)

诱导愈伤组织 的形成 再分化

培养室

试管苗的形成

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。

三、植物体细胞的杂交技术
1、植物体细胞杂交技术概念 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。

2、植物体细胞杂交过程
植物细胞A 植物细胞B

原 理 流: 动细 性胞 膜 的

植 物 细 胞 融 合

去细胞壁

酶解法

纤维素酶 果胶酶

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

离心 振动 人工诱 物理方法 电刺激 导方法 化学方法: 聚乙二醇

再生出细胞壁(融合成功的标志) 脱分化 杂种细胞 再分化 愈伤组织 杂种植株 (最终目的)

植物组织培养

3、植物体细胞杂交技术的意义 克服远源杂交不亲和的障碍。 ? 定向改良生物的性状。
?

本节课内容小结
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、原理、过程。

3、植物组织培养实验所需的条件:离体、无菌、培养 基、 环境条件。 4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。


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