课件36张PPT。 植物细胞工程一、细胞的全能性:1、概念: 生物体的细胞具有使后代细胞
发育成完整个体的潜能。2、原因:细胞中具有本物种个体发育必需的
全部基因。3、全能性大小:分化程度低的细胞>分化程度高的细胞分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞4、细胞未表现全能性(分化)原因 基因的选择性表达5、表现全能性的条件: 离体状态
无菌条件
营养物质、激素
其他适宜外界条件例一:非洲爪蟾实验
突变型蝌蚪肠上皮细胞 野生型未受精卵细胞 紫外线破坏细胞核
取出细胞核 无核的未受精卵
“重组细胞”
囊胚 蝌蚪 成蛙
移入发育动物细胞核具有全能性蜜蜂(2N=32)
减数分裂
卵细胞(N=16)
发育
雄蜂(N=16)卵细胞具有全能性例二:二、植物组织培养: 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。二、植物组织培养:2、固体培养基:(PH值5.0-6.0)水
无机营养:必需大量元素及微量元素
有机营养:①琼脂:凝固支持
②碳源:2%—5%的蔗糖
③含N物:维生素和氨基酸
植物激素:生长素、细胞分裂素
天然附加物
二、植物组织培养:植物细胞的全能性1、原理:外植体
(离体植物
器官、组
织、细胞)脱分化3、过程已分化细胞失去其特有结构和功能,恢复分裂功能排列疏松、无规则
高度液泡化的、无定形状态
具有分生能力的薄壁细胞无光外植体胚状体脱分化再分化3、过程愈伤组织重新分化发育外植体胚状体根芽脱分化再分化3、过程植物体优势?繁殖速度快
不受季节限制
工厂化生产
幼苗无毒
保持优良性状(需光)细胞分裂素和生长素用量比例影响发育方向——————细胞分裂素生长素>1 利于芽的分化<1 利于根的分化=1 促进愈伤组织生长切取接种愈伤组织的形成试管苗的形成试管苗大规模培养培养室移栽经过炼苗的小苗,可以和一般植物一样进行大规模栽培4、应用: 现已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成功,但由于成本较高,中国尚未应用于生产。
(三)神奇的人工种子
人工种子组成
胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽)
+人工种皮(透气透水易降解
—海藻酸钠)
+胚乳(营养物质、固氮菌
抗生素等) 人工种子:解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题反馈练习1.下列属于组织培养的是:
A.花粉培养成单倍体植株
B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区
D.未受精的卵发育成雄蜂A2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的:
A.消毒灭菌 B.适宜的温度
C.充足的光照 D.适宜的养料和激素C3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整
植株,不需要( )
A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态
C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素 C4、若用“① ② ③ ④”表示植物组织培养的过程。请回答:
(1) ①表示 ,
能被培养成为④的根本原因
(2) ②表示脱分化再分化离体的植物器官、组织或细胞植物细胞具有全能性愈伤组织二、植物细胞培养:悬浮培养继代培养愈伤组织或
易分散组织1、概念:悬浮细胞(分散游离)细胞群体2、液体培养基3、原理:细胞增殖4、目的:获得细胞次生代谢产物色素、固醇、维生素、
激素、生物碱、多糖、
杀虫剂等5、过程:筛选细胞获得次生代谢产物含量高、生长迅速的单细胞无性繁殖系扩大培养发酵生产次生代谢产物分离提纯6、应用:药用原料、食品添加剂、保健食品7、优点:可大量生产有生理活性的次生代谢产物快速、高效、不受季节和外部环境等条件的限制植物组织培养的应用: 试管苗的快速繁殖提取原料 紫草紫草素 愈伤组织提取原料(药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂)二 植物体细胞杂交概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。1,要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起,遇到的第一个障碍是什么?如何温和 的消除这一障碍?细胞壁 纤维素酶、果胶酶(酶解法) 原生质体 2,两个原生质体融合首先是什么融合?利用了什么原理?什么方法?细胞膜 细胞膜的流动性 物理法:离心,振动,电刺激
化学法:聚乙二醇(PEG)3,植物细胞融合成功的标志是什么?杂种细胞产生了新的细胞壁4,形成了杂种细胞后,如何形成杂种植株?植物组织培养技术 脱分化 再分化植物细胞A
原生质体A
原生质体B
植物细胞B
融合的原生质体AB杂种细胞AB愈伤组织杂种植株再分化脱分化再生出细胞壁人工诱导去壁去壁方法?促进融合的方法?植物体细胞杂交植物组织培养优点:生长周期短,耐热性强,易于储藏。三,植物细胞工程的实际应用繁殖植物的新途径
微型繁殖
作物脱毒
人工种子
作物新品种的培育
单倍体育种
突变体的利用
细胞产物的工厂化生产微型繁殖概念:利用植物组织培养技术,快速培养植物优良品种(也叫快速繁殖技术)
原理:植物细胞的全能性
优点:取材少,培养周期短;
繁殖速度快,可大批量生产;
无性生殖,保持优良性状。