211植物细胞工程的基本技术教学用.pptxVIP

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。细胞工程这样的生物技术属于何种生物工程？什么叫细胞工程？包括哪两大领域？ 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。应用的原理和方法研究的水平研究的目的概念植物细胞工程动物细胞工程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物质或获得细胞产品分类细胞工程理论基础细胞的全能性细胞工程与基因工程相比：前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术思考:克隆多莉羊技术是 水平上的技术，培育抗虫棉是 水平上的技术。细胞分子2.1植物细胞工程§2.1.1植物细胞工程的基本技术学习目标： 1．描述植物组织培养的原理和过程。2．简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。3．尝试进行植物组织培养。一、细胞的全能性1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养获得了完整的胡萝卜新植株。植物组织培养技术探究：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？ （细胞的全能性的概念）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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点 。3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能？（根本原因）生物的每一个细胞都有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。4、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？（植物体中细胞全能性不表达的原因）在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性的表达出各种蛋白质，从而构成植物体的不同组织和器官。5、细胞全能性大小:A、受精卵生殖细胞体细胞; B、植物细胞动物细胞; C、分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞科学家利用菊花花瓣培养的菊花 怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作?二、植物组织培养技术请根据书上实验过程，讨论以下问题：1.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？2.为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？3、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图，并与同学交流。4、应该掌握的几个概念：愈伤组织、脱分化、再分化；脱分化的实质和结果是什么 ;决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？5、植物细胞表现出全能性的条件有哪些？为什么？6、诱导愈伤组织的过程中对光有什么要求？为什么?7、植物组织培养不同阶段分别是什么代谢类型？讨论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2、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？因为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）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。脱分化讨论无菌接种、诱导脱分化再分化3、植物组织培养技术的流程图。再分化植物材料（消毒）胚状体或丛芽愈伤组织诱导移栽到大田,培养成正常植株试管苗4、应该掌握的几个概念： （1）愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过脱分化和细胞分裂，形成一种由高度液泡化的薄壁细胞组成的组织。薄壁细胞无定形状态、排列疏松无规则，无叶绿体,不进行光合作用 （2）植物细胞的脱分化：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，又称去分化。 离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整的植物体？不能。因为不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织 （3）植物细胞的再分化： 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。（4）脱分化的实质和结果是什么 ？脱分化的实质是提高细胞的全能性过程，结果是形成愈伤组织。（5）决定植物脱分化、再分化的关键因素 是什么？植物激素的种类和比例讨论5、植物细胞表现出全能性的条件：?离体（前提）?一定的营养物质（蔗糖、矿质元素、维生素等）、激素（细胞分裂素、生长素、赤霉素）。?适宜的温度、pH、无菌、光照的控制等外界条件6、诱导愈伤组织的过程中对光有什么要求？为什么？一般避光培养； 在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。（但再分化时需要光，光能使细胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用）7、植物组织培养不同阶段分别是什么代谢类型？愈伤组织之前是异养需氧型（蔗糖供能），愈伤组织之