植物细胞工程3-2-1.ppt

第二章 细胞工程 高二生物教研组高二生物教研组 2011.04.07 植物细胞工程（植物细胞工程（1 1）细细胞胞工工程程 概概念念 分分类类 植物细胞工程植物细胞工程 动物细胞工程动物细胞工程 微生物细胞工程微生物细胞工程 操作水平：细胞水平或细胞器水平操作水平：细胞水平或细胞器水平 操作环境：体外无菌条件操作环境：体外无菌条件 操作技术：植物细胞与组织培养、细胞融合、操作技术：植物细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体工程等细胞核移植、染色体工程等 目的：按照人们的意愿改造细胞某些生物学特目的：按照人们的意愿改造细胞某些生物学特性性 结果：改良生物品种、创造新品种和加速繁育结果：改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，获得细胞代谢产物。生物个体，获得细胞代谢产物。一、植物组织培养一、植物组织培养 1 1、原理：、原理：植物细胞的全能性植物细胞的全能性 （1 1）全能性定义：）全能性定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。能的特性。（2 2）全能性原因：）全能性原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。套遗传物质。植物细胞工程植物细胞工程（3 3）全能性表达的条件：）全能性表达的条件：离体状态，在一定的营养物质、激素和其他离体状态，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下。外界条件的作用下。（4 4）全能性大小比较：）全能性大小比较：受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞；体细胞；植物细胞植物细胞 动物细胞；动物细胞；幼嫩细胞幼嫩细胞 衰老细胞；衰老细胞；分化程度低的细胞分化程度低的细胞 分化程度高的细胞分化程度高的细胞 1、有关全能性的表述中，不正确的是（、有关全能性的表述中，不正确的是（）受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完 整个体，因此全能性最高整个体，因此全能性最高 生物体内细胞由于分化全能性不能表达生物体内细胞由于分化全能性不能表达 卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能 性很高性很高 植物细胞离体培养在一定条件下能表现出植物细胞离体培养在一定条件下能表现出 全能性全能性 C 趁热打铁：趁热打铁：2.下列植物细胞全能性最高的是（下列植物细胞全能性最高的是（）A.形成层细胞形成层细胞 B.韧皮部细胞韧皮部细胞 C.木质部细胞木质部细胞 D.叶肉细胞叶肉细胞 3下列细胞全能性最高的是（下列细胞全能性最高的是（）A植物的卵细胞植物的卵细胞 B植物的精子细胞植物的精子细胞 C被子植物的受精卵被子植物的受精卵 D被子植物的的叶肉细胞被子植物的的叶肉细胞 A C 2 2、概念：、概念：是依据细胞全能性原理，在是依据细胞全能性原理，在无菌条件下无菌条件下，分，分离植物的器官、组织、细胞或原生质体（外植离植物的器官、组织、细胞或原生质体（外植体），并在培养基上培养，在适宜的条件下使其体），并在培养基上培养，在适宜的条件下使其长成部分或完整植株的技术。长成部分或完整植株的技术。3 3、常用培养材料：、常用培养材料：植株的茎尖、根尖、叶片和花药等植株的茎尖、根尖、叶片和花药等 4 4、培养基成分：、培养基成分：水、无机营养、有机营养、天然附加物水、无机营养、有机营养、天然附加物和生长物质等和生长物质等 脱分化脱分化 由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。再分化再分化 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细新分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。胞的再分化。5 5、植物组织培养过程、植物组织培养过程 离体的植物离体的植物器官、组织器官、组织或细胞或细胞 愈愈伤伤组组织织 胚胚状状体体 根根芽芽 试试管管苗苗 脱分化脱分化 再分化再分化 避光避光 见光见光 愈伤组织愈伤组织 一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。薄壁细胞。（特点：（特点：排列疏松无规则、高度液泡排列疏松无规则、高度液泡化、无定形状态化、无定形状态的薄壁细胞）的薄壁细胞）1 2 3 4 5 再分化再分化(愈伤组织愈伤组织)6 脱分化脱分化 切取切取 形成层形成层 无菌无菌接种接种 诱导愈伤组织诱导愈伤组织 的形成的形成 试管苗的形成试管苗的形成 培养室培养室 移栽移栽 脱分化脱分化 再分化再分化 6、应用（1 1）制备人工种子：）制备人工种子：在胚状体外包裹人工胚乳和人工种皮制成。在胚状体外包裹人工胚乳和人工种皮制成。优点：优点：不受环境因素制约；繁殖速度快；无性繁不受环境因素制约；繁殖速度快；无性繁殖有利于保存优良性状。殖有利于保存优良性状。应用：应用：濒危物种保护、经济植物快速繁殖等濒危物种保护、经济植物快速繁殖等 胚胚 状状 体体 人工种皮人工种皮 人工胚乳人工胚乳 人工种子人工种子(2)(2)快速繁殖：快速繁殖：利用植物组织培养，快速繁殖。属于无性繁殖，利用植物组织培养，快速繁殖。属于无性繁殖，保持优良品种的优良性状。保持优良品种的优良性状。（3 3）作物脱毒：）作物脱毒：茎尖、根尖，分裂旺盛，无病毒。茎尖、根尖，分裂旺盛，无病毒。1、下列不能作为植物组织培养的材料是：、下列不能作为植物组织培养的材料是：A、秋海棠的叶、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎、马铃薯的块茎 C、成熟的花粉、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞、木质部中的导管细胞 D