植物细胞工程的基本技术1

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1、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。（P55）这样的生物技术属于何种生物工程？细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，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。细胞工程应用的原理和方法研究的水平研究的目的概念分类植物细胞工程动物细胞工程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细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平细胞工程是细胞水平或细胞器水平上的生物技术；基因工程是分子水平上的生物技术；获得克隆多莉羊是水平上的技术，培育

2、抗虫棉是水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子利用菊花花瓣微型繁殖培养的菊花能否把某种植物的一块组织通过培养，得到一株完整植株呢?2.1植物细胞工程§2.1.1植物细胞工程的基本技术植物组织培养12345再分化愈伤组织植物组织培养6脱分化1958年.[美]斯图尔德外植体脱分化再分化愈伤组织胚状体幼苗胚状体外植体试管苗重要概念：（1）愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞（外植体），在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。(无叶绿体,不进行光合作用；异养型)（2）植物细胞的脱分化：是让已经分化的

3、细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化状态的细胞的过程。（3）植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，重新/再分化出根和芽等器官的过程。思考：1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完整植物体？/植物组织培养的原理？植物细胞具有全能性。2、什么是细胞的全能性？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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。生物的每一个细胞都有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、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能？4、全能性大小（表现出全能性的难易程度

4、）：受精卵生殖细胞体细胞＞＞2）植物细胞＞动物细胞3）1）受精卵的全能性最高4）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞5）分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞6、离体细胞表现出全能性一般需要提供哪些条件？离体、营养物质、激素及其它适宜条件。我们了解了植物组织培养技术的大致过程，和相应的原理；那么进行植物组织培养的具体步骤如何操作？我们通过“胡萝卜的组织培养”实验，来了解该技术的操作过程。在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达的结果。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？愈伤组织胚状体或丛芽试管苗脱分化→再分化→植物组织培养就是在无菌

5、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。植物的组织培养前提：离体的植物器官、组织、细胞（外植体）条件：(严格)无菌和人工控制条件下、人工配制的培养基、适宜的培养条件结果：诱导产生愈伤组织、丛芽（胚状体），最终形成完整植株(1)在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。讨论无菌操作避免微生物的污染，是植物组织培养成功的关键。(2)在本实验中

6、，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织（分裂能力强）。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。（3）植物组织培养的培养基（P36）——固体培养基无机营养成分：大量元素及部分微量元素有机营养成分：①含N物质（氮源）：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③琼脂：起支持作用④相关激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0P42当细胞分裂素和生长素共同使用时，能刺激愈伤组织的形

7、成，而通过调节二者的浓度比，就可以调控植物细胞培养过程中芽和根的形成，称为“激素杠杆”。（诱导培养基、分化培养基、生根培养基）（4）思考：决定/诱导植物脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素（植物生长调节剂）激素杠杆：结果：生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化植物激素：细胞分裂素、生长素再分化概括：植物组织培养条件：含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。遮光光

8、照细胞分化程度与细胞分裂能力呈负相关。