2.1.1 植物细胞工程的基本技术程序.pptVIP

2.1植物细胞工程 §2.1.1植物细胞工程的基本技术 一、学习目标 1、理解植物细胞的全能性。 2、简述植物组织培养的操作过程。 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 植物细胞工程 动物细胞工程 研究水平 原理方法 研究目的 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 科学家利用菊花的花瓣微型繁殖培养的菊花 自学指导：阅读课本并思考下列问题 问题一：为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？ 植物细胞具有全能性。 问题二：什么是细胞的全能性？ 1、定义： 2、差异： （1） 受精卵的全能性 （2）植物细胞全能性 动物细胞全能性 ( 3) 一、植物细胞的全能性 受精卵 生殖细胞 体细胞 细胞的全能性是指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。 因此，在理论上，植物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。 最高 ＞ ＞ ＞ 探究： 问题三：克隆羊“多利”的诞生说明了什么？ 问题四：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？ 细胞核中含有保持物种遗传性所需的全套基因，并没有因为细胞分化而丢失基因，高度分化的细胞的细胞核仍具有全能性。 在特定的时间和空间条件下，基因选择性表达的结果。 要把一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作呢? 请同学们阅读P34-35实验，完成P35讨论题。 实验 胡萝卜的组织培养 原理： 植物根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素等条件下，可以 形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其 生成胚状体或丛芽，进而发育成完整的小植株。 证明：分化的植物细胞，仍具有形成完整植株所需要的 。 愈伤组织 再分化 全部基因 脱分化 (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。 (2)在本实验中，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。胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株？ 能。可以培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。 切取 形成层 无菌接种 诱导愈伤组织 的形成 试管苗的形成 培养室 移栽 脱分化 再分化 例：胡萝卜的组织培养 试管苗大规模培养 1、概念： 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。 2、理论基础： 3、过程： 外植体 愈伤组织 根、芽 植物体 二、植物组织培养技术（重点 理解）： 再分化 脱分化 也叫：外植体 如：茎尖、根尖 适宜的温度、PH值、 养料、激素、充足氧气 植物细胞的全能性(即原理) 愈伤组织：由离体 的植物组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成的一群薄壁细胞。 二、植物组织培养技术： 有丝分裂 特点：具分裂、分化能力 无定形状态 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光合作用 脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。 再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。（需光） 二、植物组织培养技术： 具分裂、分化能力 结果 无细胞分裂、 分化能力 1、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？ 在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。 能力提高 2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？ 植物激素 知识拓展 当细胞分裂素和生长素共同使用时，能刺激愈伤组织的形成，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”。 具体内容详见P42拓展视野 生长素/细胞分裂素比值高：促进根分化 生长素/细胞分裂素比值低：促进芽分化 生长素/细胞分裂素比值适中：促进愈伤组织形成 植物组织培养 1.离体