植物细胞工程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,植物组织培养技术,植物体细胞杂交技术,简述植物组织培养过程,简述植物体细胞杂交过程,说出细胞全能性的含义,本节学习目标：,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,幼根、芽或胚状体,完整个体,外植体,脱分化,再分化,一、植物组织培养的过程,:,(1),为什么植物的一个花瓣，甚至是一粒花粉就可以培育出完整的植株呢？细胞的全能性大小与细胞分化程度的关系？,植物细胞具有全能性。,合作探究（一）,一般而言，分化程度低则全能性高。,受精卵,生殖细胞（精子、卵细胞）,体细胞,植物细胞,动物细胞,体细胞：分化程度低的,分化程度高的,幼嫩的,衰老的,细胞分裂能力强的,细胞分裂能力弱的,(,3,),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，会和培养的植物细胞争夺营养；杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡，实验失败。,(2),在本实验中，取材时为什么强调要切取胡萝卜根的形成层部分？其他部分（,如茎、叶、花,），是否也能培养成小植株？,形成层细胞具有很旺盛的分裂能力，全能性较高，容易诱导形成愈伤组织。,其他部分的细胞也当然能培养成完整的小植株，只是诱导愈伤组织比较困难些。,(,4,),影响组织培养的因素有哪些？,营养成分：,大量元素、微量元素、有机物（氨基酸，维生素，蔗糖等）、水,激素：,生长素,和,细胞分裂素,。两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。,生长素,/,细胞分裂素：比值高时，有利于根的形成,生长素,/,细胞分裂素：比值低时，有利于芽的形成,生长素,/,细胞分裂素：比值适中时，促进愈伤组织的形成,光照：,脱分化无光，再分化需光,二、植物体细胞杂交技术,(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？如何温和地消除这一障碍？,细胞壁,纤维素酶、果胶酶,原生质体,(,2,),两个原生质体发生融合，首先是什么融合？利用了什么原理？什么方法诱导融合？,细胞膜,细胞膜的流动性,物理方法：离心、振动、电刺激（图,2-6,）,化学方法：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，如何才能得到杂种植株,个体,？,植物组织培养,脱分化,再分化,合作探究（二）,杂种植株,融合的原生质体,AB,再生出细胞壁,脱分化,愈伤组织,再分化,植物原生质体融合,植物组织培养,植物细胞,A,原生质体,B,原生质体,A,杂种细胞,AB,去 壁,去 壁,人,工,诱,导,方法？,促进融合的方法？,融合完成的,标志,植物细胞,B,(1),(1),(2),(3),(4),(5),杂种植物,杂种植物,原因,意义,克服不同生物远缘杂交的障碍，,打破物种之间的生殖隔离,白菜,甘蓝,白菜甘蓝,实例,细胞的全能性：,概念、原因、大小,植物细,胞工程,概念,原理：生物学原理和分子生物学原理,水平：细胞整体水平或细胞器水平,目的：改变细胞内的遗传物质，获得细胞产品,过程：,外植体愈伤组织幼根、芽、胚状体完整植株,脱分化：形成愈伤组织,再分化：植物细胞选择性表达，形成胚状体,特点：子代与亲代性状高度遗传,植物组织培养,去细胞壁：纤维素酶、果胶酶,诱导剂：,PEG,融合完成的标志：新细胞壁的形成,过程：原生质体融合,+,组织培养,植物体细胞杂交,本节知识网络,愈伤组织,再分化,生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯,番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但,这些遗传物质的表达受到相互干扰,，,不能,再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样,有序表达,，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。,