第一章 细胞全能性.pptVIP

可能与动物、植物在营养需要、代谢类型和发育 方式上的不同有着密切的关系。 （1）动物、植物在营养需要上的不同 ①植物是自养的，可以进行光合作用，还可以选择性吸收各种无机营养和水分。动物所需要的养分和水分，完全是由外界供给的。 ②植物是自养的，它仅要求简单的无机营养并可通过自身的光合作用制造有机营养。动物除要求无机营养外，还要求供给复杂的大分子有机营养。 （2）动物、植物的代谢类型不同 ①植物养分及水分的吸收和运输，依靠简单的输导组织，运往身体各个部位，由韧皮部将光合产物运往植物体内各个部位。动物摄入各种有机、无机营养和水分后，要通过各种复杂的系统送往全身。 ②植物可以吸收稀薄的养分，进行自身浓缩来满足植物体生长发育的需要。动物是在浓缩的环境中生活，不满足这种条件，动物的生长发育就会受到影响。 （3）动物、植物发育方式的不同 ①植物具有顶端分生组织和次生分生组织。因此，植物器官的建成，可以多次重复，是无限的。动物器官建成是在发育的早期阶段，一次发育形成不能重复。 ②植物胚胎是通过胚柄与母体相连，通过胚柄吸收营养，同时还通过吸收胚乳的营养来发育。动物胚胎是通过胎盘与母体相连，通过血液循环吸收营养。 根结构：表皮细胞排列整齐，没有细胞间隙，形状扁平，细胞壁薄，不具有叶绿体；功能是选择无机营养和水分。 叶结构：表皮细胞外壁，由一层脂肪性物质组成的角质层所覆盖；气孔由一对新月型细胞构成，叶肉细胞位于表皮和皮层之间，排列整齐，细胞内含由叶绿体；功能是进行光合作用，合成有机营养 细胞的结构和功能的不同或发育方式的不同，从而产生分工的不同。 再分化过程的两种方式： （1）器官发生方式： 植物激素与植物细胞的再分化： 生长素与细胞分裂素的配比 创伤和外源激素可以改变分生细胞的遗传信息： 使形成层细胞（分生细胞）改变了控制细胞分化的遗传信息，从而改变了代谢路线，使形成层细胞朝着“胚性细胞”的发现分化。 植物个体的发育是受植物体内的全部遗传信息中部分信息的“开”和 “关”所控制的。而控制这一过程的“效应子”就是植物激素。 植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞脱分化、分裂和再分化的关键性激素。 所以在离体培养条件下，由于切割创伤和外源激素的作用下，使部分遗传信息开放。从而改变了植物的代谢路线，使之朝着胚性细胞的方向发育。 分子遗传学的解释 不定根 脱分化 愈伤组织 再分化 不定芽 外 植 体 转管 再生植株 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体 外 植 体 再生植株 （2）无性胚胎方式： 八、胚状体 1.植物离体培养中器官发生的四种基本方式： 1）先芽后根 2）先根后芽 3）在愈伤组织的不同部位形成芽和根，再通过维管组 织的联系形成完整植株。 4）细胞脱分化后形成类胚结构，然后经历与合子胚相 似的发育方式进一步发育成完整的植株。 石龙芮下胚轴培养产生胚状体过程 胚状体： 对应于种子胚而言。在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。 三层含义： 1）胚状体是离体培养的产物，区别于无融 合生殖的胚。 2）胚状体起源于非合子胚，区别于合子胚。 3）胚状体的形成经历于合子胚相似，区别 于离体培养时分化的芽体。 2.植物胚状体发生的普遍性 胚状体的发生方式： 1）愈伤组织培养：离体器官上间接发生 2）离体器官培养：离体器官上直接发生 在胚状体研究上，由于胚状体再生植株的优点是：一是分化率高，繁殖系数大；二是繁殖速率快；三是成苗率高（培养物上产生胚状体数目比不定芽多；形成速度快；结构完整）。 另外通过胚状体再生的缺点是遗传变异频率较大。 * * 第一章 植物细胞全能性 一、植物的再生现象 自然界高等植物个体发育过程中，具有两种 繁育方式： 有性繁殖：雌雄配子的结合，形成合子。 无性繁殖：不经过雌雄配子的结合，而是用其 母体的一部分进行繁殖。 无性繁殖具有多种方式： （1）利用原有的芽和根来繁殖 （2）利用原有的芽，而后再生根，最后形成植株 （3）既无芽又无根也能繁殖 （利用愈伤组织再分化成株） 植物的再生作用，对于植物细胞全能性的发现起着及其重要的作用。 二、植物细胞全能性概念 细胞全能性的认识过程 1902年，德国植物学家Haberlandt在自然界再生作用的启迪下，提出假说。 1958年，由Steward等人证明