植物細胞工程2ppt課件

1、.,植物細胞工程,.,細胞工程的概念,細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術(shù)。,.,植物細胞工程的基本技術(shù)和理論基礎(chǔ),植物細胞工程的理論基礎(chǔ)是： 植物細胞的全能性,概念：細胞的全能性是指生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能。 原因：是生物體的每一個細胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)及發(fā)育為完整個體所必需的全部基因。,.,細胞的全能性,當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的

2、植株。,在生物的個體發(fā)育中，由于基因在特定時間和空間下選擇性地表達而形成不同器官，因此，要實現(xiàn)細胞的全能性，首先必須使生物體的細胞處于離體狀態(tài)。,.,植物組織培養(yǎng)的概念,植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。,.,植物組織培養(yǎng)的過程,離體的植物器官、組織或細胞,脫分化（又叫去分化）,愈傷組織（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞）,再分化,根或芽等器官,植物體,.,相關(guān)問題,1、在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？ 2、為什

3、么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？ 3、為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養(yǎng)？,.,植物體細胞雜交的概念,將不同種植物的體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。 （不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的）,.,相關(guān)問題,（1）要想讓兩個來自不同植物的體細胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？ （2）有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？ （3）為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關(guān)？ （4）如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理？ （5）如何將雜種細胞培育成雜種

4、植株？,.,植物體細胞雜交過程,雜合的原生質(zhì)體,雜種細胞,愈傷組織,雜種植株,.,植物體細胞雜交過程,原生質(zhì)體制備（酶解法去細胞壁） 原生質(zhì)體融合（人工誘導） 雜種細胞的篩選和培養(yǎng)（形成愈傷組織） 雜種植株的再生與鑒定,物理法：離心、振動、電刺激等 化學法：聚乙二醇等試劑,纖維素酶、果膠酶等,.,問題,為什么“番茄馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？ 主要原因是：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達

5、，雜交植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。,.,問題,自然界中有一種含有葉綠體的原生動物眼蟲，說明植物的細胞器同樣可以在某些動物細胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛毎c植物細胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請設計出具體實驗方案。,.,異想天開,.,植物細胞工程的實際應用,繁殖植物的新途徑 微型育種 作物脫毒 人工種子 育種新方法 單倍體育種 誘導突變體 細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),.,概念：應用組織培養(yǎng)技術(shù)，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技術(shù)） 原理：植物細胞的全能性 優(yōu)點：繁殖率高，可大批量生產(chǎn) 取材少 培養(yǎng)周期短 保持優(yōu)良性狀,微型繁殖,.,作物脫毒,病毒在作物體內(nèi)逐年積累，會導致作物產(chǎn)量降

6、低，品質(zhì)變差 分生區(qū)附近（莖尖、根尖）的病毒極少，甚至沒有 采用莖尖進行組織培養(yǎng),.,人工種子,結(jié)構(gòu)： 人工薄膜+胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽） 優(yōu)點： 不受氣候、季節(jié)、地域的限制 保留優(yōu)良性狀 時間短，占地少 技術(shù)： 組織培養(yǎng) 原理： 細胞全能性,.,養(yǎng)分、無機鹽、有機碳源、農(nóng)藥、抗生素、有益菌 生長調(diào)節(jié)劑,.,單倍體育種,方法： 花藥離體培養(yǎng) 技術(shù)： 組織培養(yǎng)獲得單倍體 秋水素處理單倍體的幼苗，使染色體加倍 優(yōu)點： 明顯縮短了育種年限 后代穩(wěn)定遺傳,.,突變體的利用,利用組織培養(yǎng)時，分裂狀態(tài)的細胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線，化學物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變的原理，誘導并篩選出對人類有用的突變體。,.,