植物組織培養(yǎng)2課件

專題2細胞工程授課人：賈云

1996年7月5日,世界上第一只體細胞克隆動物-----克隆羊多利誕生于英國,標志著一種新的生物技術---動物體細胞克隆技術面世,也揭開細胞工程更深層次發(fā)展的序幕!

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術。什么叫細胞工程？1907年，哈里森用一滴淋巴液成功培養(yǎng)了蝌蚪的神經(jīng)元，證明了動物組織體外培養(yǎng)的可行性，并首創(chuàng)了20世紀60年代初，童第周開展魚類的工作，他還通過把黑斑蛙紅細胞的核轉(zhuǎn)移到同種生物的去核卵中，得到發(fā)育正常的蝌蚪。1975年，米爾斯和科勒用產(chǎn)生抗體的單個細胞與腫瘤細胞雜交，創(chuàng)立了。1996年7月，世界第一只克隆羊多莉在英國誕生。2001年11月3日，我國首例體細胞克隆牛康康在山東萊陽農(nóng)學院動物胚胎工程中心試驗場降生。細胞工程的發(fā)展歷程：動物體外組織培養(yǎng)法細胞核移植單克隆抗體技術科學利用菊花花瓣培養(yǎng)的菊花

怎樣才能由一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整植株,應該如何操作?2.1植物細胞工程§2.1.1植物細胞工程的基本技術植物的組織培養(yǎng)學習目標：1、解釋細胞全能性的概念、差異及細胞具備全能性的原因。2、理解實驗—胡蘿卜的組織培養(yǎng)的原理、過程及結果；3、寫出并解釋植物組織培養(yǎng)過程的流程。4、總結出植物組織培養(yǎng)的概念習學主自認真閱讀課本P33-36，思考完成以下問題：1、什么是細胞全能性？細胞具備全能性的原因是什么？不同的細胞全能性有差異嗎？試舉例說明。2、為什么在生物的正常發(fā)育過程中，細胞并不會表現(xiàn)出全能性？3、什么是植物組織培養(yǎng)，其原理是什么？4、什么是脫分化？什么是再分化？5、嘗試敘述植物組織培養(yǎng)的過程。

生物體的每一個細胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體的全套基因。2、已分化的細胞為什么具有全能性？

4、為什么體內(nèi)細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？

基因在特定空間和時間條件下選擇性表達的結果。在個體發(fā)育的不同時期，生物體不同部位的細胞表達的基因是不同的，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。細胞分化的實質(zhì)1、有關全能性的表述中，不正確的是（）Ａ．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高Ｂ．生物體內(nèi)細胞由于分化全能性不能表達Ｃ．卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高Ｄ．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性C達標訓練：2.下列植物細胞全能性最高的是（）

A.形成層細胞B.韌皮部細胞C.木質(zhì)部細胞D.葉肉細胞

3．下列細胞全能性最高的是（）

A．植物的卵細胞

B．植物的精子細胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的葉肉細胞AC4.在生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因為（）

A、細胞的基因喪失了全能性B、基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結果C、不同的細胞內(nèi)基因不完全相同D、在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化

B（二）必要條件（激發(fā)細胞全能性的條件）離體、提供營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素及其它適宜條件。二、植物組織培養(yǎng)（一）原理：細胞的全能性小組討論：1、在組織培養(yǎng)實驗中，為什么要強調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？2、在本實驗中，切取胡蘿卜塊根時強調(diào)要切取含有形成層部分，原因是這部分容易誘導形成愈傷組織。請思考一下，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花），是否也能培養(yǎng)成小植株，與形成層比較有什么區(qū)別嗎？3、請根據(jù)上面的實驗過程，概括出植物組織培養(yǎng)技術的流程簡圖。1、在組織培養(yǎng)實驗中，為什么要強調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？

防止雜菌污染，因為雜菌生長快，會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)。雜菌生長過程中會產(chǎn)生有害的物質(zhì)，導致培養(yǎng)物迅速死亡。精講互動：1切取形成層2無菌接種3誘導愈傷組織的形成4根、芽或胚狀體的形成5培養(yǎng)室培養(yǎng)6移栽脫分化再分化小組合作交流，討論完成以下問題:思維拓展：1、辨析概念：外植體、愈傷組織、脫分化、再分化2、脫分化和再分化的實質(zhì)和結果分別是什么？3、為什么脫分化需要避光，再分化需要一定的光照？4、決定植物脫分化、再分化的關鍵因素是什么？5、植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)有哪些？

由已經(jīng)分化的器官、組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。植物細胞的脫分化：實質(zhì)是恢復細胞全能性過程。結果是形成愈傷組織。

脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官或胚狀體的過程。植物細胞的再分化：實質(zhì)是細胞有絲分裂和細胞分化。結果是形成根、芽等或胚狀體。2、為什么脫分化需要避光，再分化需要一定的光照？

脫分化過程在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。

再分化過程中芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照4、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)無機營養(yǎng)成分：水、C，H，O大量元素及部分微量元素有機營養(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相關激素：生長素，細胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織根、芽或胚狀體植物體脫分化再分化①無菌②營養(yǎng)：有機物無機鹽水分③一定的外界條件④植物激素：

細胞分裂素生長素避光一定的光照芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…植物組織培養(yǎng)技術排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞

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，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。（四）植物組織培養(yǎng)的概念（五）特點：1、繁殖速度快；2、“高保真”（因為是無性繁殖）；3、不受自然生長季節(jié)的限制。達標訓練：1.下列屬于組織培養(yǎng)的是：（）A.花粉培養(yǎng)成單倍體植株B.芽發(fā)育成枝條C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D.未受精的卵發(fā)育成雄蜂A2.在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的（）A.消毒滅菌B.適宜的溫度C.充足的光照D.適宜的養(yǎng)料和激素C3.要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，不需要（）A.具有完整細胞核的細胞B.離體狀態(tài)C.導入外源基因D.一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素C4、若用“①②③④”表示植物組織培養(yǎng)的過程。請回答：

（1）①表示

，

能被培養(yǎng)成為④的根本原因是（2）②表示

，其細胞特點是