植物細胞工程的基本技術

復習回顧基因工程的基本操作步驟1.目的基因的獲取2.基因表達載體的構建3.將目的基因導入受體細胞4.目的基因的檢測與鑒定第一頁，共三十六頁。復習回顧蛋白質工程的概念蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行改造或制造一種新的蛋白質，以滿足人類對生產(chǎn)和生活的需求。第二頁，共三十六頁。細胞工程

指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術。應用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學和分子生物學細胞整體水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產(chǎn)品(定向改造）第三頁，共三十六頁。細胞工程植物細胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交動物細胞工程第四頁，共三十六頁。植物細胞工程第五頁，共三十六頁。植物細胞的全能性1、含義具有某種生物

的任何一個細胞，都具有發(fā)育成

的潛能，也就是說，每個生物細胞都具有

的特點。全部遺傳信息完整生物體全能性第六頁，共三十六頁。植物細胞的全能性2.原因：生物體細胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。3.全能性高低：①受精卵＞胚胎干細胞＞生殖細胞＞體細胞②植物細胞＞動物細胞第七頁，共三十六頁。植物細胞的全能性4、植物細胞表現(xiàn)全能性的條件1、材料離體的細胞、組織或器官2、培養(yǎng)基：細胞生長所需要的全部無機物質和有機物質、一定濃度的植物激素3、外界條件：①無菌操作②光照:脫分化需要避光；再分化需要光照第八頁，共三十六頁。思考1干細胞發(fā)育為某一器官能否體現(xiàn)細胞的全能性？為什么？

不能全能性是指發(fā)育為一個完整的植株第九頁，共三十六頁?！镜淅毩暋?/p>

第十頁，共三十六頁。一、植物組織培養(yǎng)1、原理：細胞的全能性第十一頁，共三十六頁。細胞的全能性1.概念:

已高度分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。

2.原因：生物體細胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。3.全能性高低：

①受精卵＞胚胎干細胞＞生殖細胞＞體細胞②植物細胞＞動物細胞第十二頁，共三十六頁。一、植物組織培養(yǎng)2、植物組織培養(yǎng)的條件內因：離體細胞、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，激素）

第十三頁，共三十六頁。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無機營養(yǎng)成分：無機鹽離子有機營養(yǎng)成分：①含N物質：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，調節(jié)滲透壓③瓊脂：起支持作用④激素：生長素，細胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0一、植物組織培養(yǎng)第十四頁，共三十六頁。一、植物組織培養(yǎng)3、植物組織培養(yǎng)的基本過程外植體愈傷組織胚狀體已分化出根、芽分化程度降低，分裂能力增強重新分化出組織器官的過程（細胞分裂素、生長素）細胞分化程度與細胞分裂能力呈負相關脫分化遮光再分化光照第十五頁，共三十六頁。

愈傷組織的形成愈傷組織：離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間以后，通過細胞分裂，形成一種排列疏松無規(guī)則、高度液泡化、無定形態(tài)的薄壁細胞組成的組織。第十六頁，共三十六頁。植物組織培養(yǎng)（試管苗的形成）第十七頁，共三十六頁。移栽經(jīng)過煉苗的小苗，可以和一般植物一樣進行大規(guī)模栽培第十八頁，共三十六頁。第十九頁，共三十六頁。植物組織培養(yǎng)的概念：在無菌和人工控制的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，給予一定的培養(yǎng)條件，誘導產(chǎn)生愈傷組織和胚狀體，最終形成完整的植株。

第二十頁，共三十六頁。能力訓練：1、下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是：A、秋海棠的葉B、馬鈴薯的塊莖C、成熟的花粉D、木質部中的導管細胞D第二十一頁，共三十六頁。植物體細胞雜交應用研究

第二十二頁，共三十六頁。1、定義：

將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的過程。2、優(yōu)勢：（與有性雜交方法比較）

克服了遠緣雜交不親和的障礙，拓展了可用于雜交的親本組合范圍。。植物體細胞雜交第二十三頁，共三十六頁。(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細胞雜交過程示意圖標志去壁第二十四頁，共三十六頁。思考題細胞壁如何去除？原生質層如何融合？融合的基礎是什么？雜交完成的標志是什么？最后通過什么手段得到新個體？第二十五頁，共三十六頁。植物A細胞植物B細胞去壁原生質體A原生質體B原生質體融合融合體再生壁雜種細胞細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）

原生質體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等化學法：聚乙二醇（PEG）植物體細胞雜交過程示意圖細胞融合的基礎：細胞膜的流動性第二十六頁，共三十六頁。不能人工誘導原生質體融合的方法是：A、振動B、電刺激、C、PEG試劑、D、重壓對應訓練第二十七頁，共三十六頁。植物細胞工程的實際應用（一）、植物繁殖的新途徑（二）、作物新品種的培育（三）、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.單倍體育種2.突變體的利用藥物，香料，蛋白質等第二十八頁，共三十六頁。一、植物繁殖的新途徑1.微型繁殖(屬無性繁殖)(1)微型繁殖技術（快速繁殖技術）:

快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術.(2)特點:保持優(yōu)良品種的遺傳特性;

高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖.第二十九頁，共三十六頁。2.培育脫毒作物

(1)材料:無病毒的莖尖

(2)脫毒苗:切取莖尖進行組織培養(yǎng)獲得第三十頁，共三十六頁。

人工種子用人工種皮包被體細胞胚，可以制造人工種子人工種皮：藻酸鈉解決有些植物結子困難、發(fā)芽率低、繁殖困難等問題第三十一頁，共三十六頁。植物組織培養(yǎng)大量生產(chǎn)紫草素

現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國尚未應用于生產(chǎn)。

紫草紫草素

愈傷組織第三十二頁，共三十六頁。第三十三頁，共三十六頁。第三十四頁，共三十六頁。08江蘇高考：下列關于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓B．培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C．離體器官或組織的細胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同D第三十五頁，共三十六頁。內容總結復習回顧。細胞整體水平或細胞器水平。按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產(chǎn)品(定向改造）。①受精卵＞胚胎干細胞＞生殖細胞＞體細胞。①受精卵＞胚胎干細胞＞生殖細胞＞體細胞。細胞生長所需要的全部無機物質和有機物質、一定濃度的植物激素。已高度分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個