植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

專題2細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程細(xì)胞工程

指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門(mén)綜合科學(xué)技術(shù)。

細(xì)胞工程分類植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞工程技術(shù)（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(gè)體的潛能的特性。

2、原理：生物體的每一個(gè)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(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。

3、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。

植物細(xì)胞的全能性受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞4、大小5.細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件離體狀態(tài)有一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件

思考討論：為什么體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)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(shí)間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)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。生殖細(xì)胞有無(wú)全能性？所有細(xì)胞都能體現(xiàn)全能性么？植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵詞：外植體、脫分化、再分化、愈傷組織細(xì)胞離體、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件必要條件：植物組織培養(yǎng)外植體：從活植物體上切下進(jìn)行培養(yǎng)的那部分組織或器官1）外植體滅菌消毒（根尖、莖、芽、嫩葉、種子、花粉等）2）用消毒過(guò)的器械將外植體置于培養(yǎng)皿上3）切取所需的外植體4）將外植體接種于培養(yǎng)容器的培養(yǎng)基上整個(gè)試驗(yàn)在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，保持無(wú)菌！外植體經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)后，會(huì)形成愈傷組織植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基定義：含有一定營(yíng)養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長(zhǎng)的基質(zhì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有機(jī)營(yíng)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(zhǎng)激素：生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0試管苗大規(guī)模培養(yǎng)過(guò)程離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化植物激素：細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素再分化植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件：

含有全部營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無(wú)菌環(huán)境、適合的PH、適時(shí)光照等。（三）植物體細(xì)胞雜交1、定義：

用兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)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(shì)：（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，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍。植物體細(xì)胞雜交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(dòng)、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篩選等量激素再分化植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖植物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(dòng)、電刺激等化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖制備原生質(zhì)體：酶解法去掉細(xì)胞壁

誘導(dǎo)融會(huì)

新的原生質(zhì)體

生出細(xì)胞壁

雜種細(xì)胞

組織培養(yǎng)

雜種植株意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙、培育新品種植物體細(xì)胞雜交方法及意義幾個(gè)概念：愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時(shí)間以后，通過(guò)細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化、無(wú)定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成的排列疏松無(wú)規(guī)則的組織。植物細(xì)胞的脫分化：由高度分化的