植物细胞工程的基本技术》

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1、专题2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.克隆羊多莉培育过程:黑面绵羊去核卵细胞白面绵羊乳腺细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期胚胎胚胎移植另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利这样的生物技术属于何种生物工程？细胞工程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。什么叫细胞工程？按操作对象分类植物细胞工程动物细胞工程应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传

2、物质或获得细胞产品2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术利用菊花花瓣培养的菊花为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株？1．什么是细胞的全能性？2．为什么细胞具有全能性？3．菊花在生长发育的过程中，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？4.所有细胞的全能性都一样吗？思考？一细胞的全能性1、概念：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。2、原因：生物体的每一个细胞都含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、在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织器官。（基因的选

3、择性表达）1）受精卵生殖细胞体细胞＞＞*4、全能性大小：2）植物细胞全能性一般比动物细胞强植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？菊花花瓣愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化就是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程是一种高度液泡化无定形状态，并且具有分生能力的薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。要把一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作?二、植物组织培养切取形成层无菌接种诱导愈伤织的形成试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化实验：萝卜的组织培养离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体根、芽外植体脱分化植物激素：

4、细胞分裂素、生长素再分化1、过程：植物体植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件想一想：2、植物细胞表现出全能性的必要条件：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。3、概念4、优点（意义）：①保持母本的优良性状②繁殖速度快，能大规模生产因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。三、植物体细胞杂交技术这幅番茄—马铃薯图利用传统有性杂

5、交方法能实现吗？为什么？1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2．有没有一种温和的去壁方法呢？3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？4．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？请思考：植物细胞A植物细胞B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再生出细胞壁杂种细胞愈伤组织杂种植株去细胞壁纤维素酶果胶酶物理方法化学方法：离心振动电刺激聚乙二醇细胞分裂植物组织培养植物细胞融合酶解法人工诱导方法1、过程将不同种的植物体细胞，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

6、技术。2、概念3、原理：细胞膜的流动性植物细胞的全能性白菜甘蓝白菜－甘蓝白菜—甘蓝具有两个亲本的特征，具有双亲的全部遗传物质4、实例：5、优点和未解决的问题优点：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界没有的新品种。未解决的问题：不能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯，为什么？主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，所以杂交植株不能

7、地上长番茄、地下结马铃薯。比较植物组织培养植物体细胞杂交技术所属范畴原理步骤意义联系无性繁殖细胞全能性①脱分化②再分化保持优良性状繁殖速度快、大规模生产提高经济效益杂交技术应用了组织培养克服不同种生物远源杂交的障碍①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养细胞膜的流动性细胞全能性染色体变异、基因重组所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性小结