《植物細胞工程的基本技術》理科

專題2細胞工程1996年7月5日,世界上第一只體細胞克隆動物-----克隆羊多利誕生于英國,標志著一種新的生物技術---動物體細胞克隆技術面世,也揭開細胞工程更深層次發(fā)展的序幕!細胞工程指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，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。細胞工程應用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學和分子生物學細胞整體水平或細胞器水平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)品概念分類植物細胞工程動物細胞工程前者是細胞水平或細胞器水平上生物技術,后者是分子水平上的生物技術克隆多莉羊技術是

水平上的技術，培育抗蟲棉是

水平上的技術。細胞工程與基因工程相比：細胞分子思考:利用菊花花瓣微型繁殖培養(yǎng)的菊花如何把一片葉子、一瓣花瓣、甚至一粒花粉通過培養(yǎng)得到一株完整植株?為什么一片葉子、一瓣花瓣、甚至一?；ǚ劭梢耘囵B(yǎng)出一株完整的植株?2.1植物細胞工程§2.1.1植物細胞工程的基本技術植物組織培養(yǎng)合作學習1、植物組織培養(yǎng)的大致過程包括哪幾個階段？離體的器官、組織或細胞脫分化（又叫去分化）愈傷組織再分化根、芽植物體用關鍵詞、箭頭表示過程合作學習2、為什么已分化的植物組織或細胞能培養(yǎng)成完整植物體？

植物細胞具有全能性。3、什么是細胞的全能性？具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能，也就是說，每個生物細胞都具有全能性的特點。在特定的時間和空間條件下，基因選擇性表達的結果。生物的每一個細胞都有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體的全套基因。4、生物體內(nèi)的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？3、已分化的細胞為什么具有發(fā)育成完整個體的潛能？6.細胞表現(xiàn)全能性的條件有哪些？

離體、營養(yǎng)物質(zhì)、激素及其它適宜條件。5、全能性大?。?/p>

受精卵生殖細胞體細胞＞＞2）植物細胞＞動物細胞

3）

1）受精卵的全能性最高

4）分化程度低的細胞＞分化程度高的細胞獲取外植體無菌接種誘導愈傷組織的形成試管苗的形成擴大培養(yǎng)移栽脫分化再分化(1)在組織培養(yǎng)實驗中，為什么要強調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？防止雜菌污染，因為雜菌生長快，會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)。雜菌生長過程中會產(chǎn)生有害的物質(zhì)，導致培養(yǎng)物迅速死亡。討論(2)在本實驗中，切取胡蘿卜塊根時強調(diào)要切取含有形成層部分，原因是這部分容易誘導形成愈傷組織。請思考一下，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花），是否也能培養(yǎng)成小植株，你能用實驗的方法進行驗證嗎？胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘導愈傷組織比較困難。(3)請根據(jù)上面的實驗過程，概括出植物組織培養(yǎng)技術的流程簡圖。模型構建植物材料（消毒）脫分化無菌接種、誘導愈傷組織再分化誘導試管苗移栽到大田,培養(yǎng)成正常植株1、有關全能性的表述中，不正確的是Ａ．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高Ｂ．生物體內(nèi)細胞由于分化全能性不能表達Ｃ．卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高Ｄ．在一定條件下,植物細胞離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性趁熱打鐵：強調(diào)幾個概念：（1）愈傷組織：

離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間以后，通過細胞分裂，形成一種高度液泡化、無定形狀態(tài)薄壁細胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。（2）植物細胞的脫分化：

是讓已經(jīng)分化的細胞，經(jīng)過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化的細胞的過程。（3）脫分化的實質(zhì)和結果分別是什么？實質(zhì):恢復細胞的全能性過程結果:形成愈傷組織（4）植物細胞的再分化：

脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程。植物組斤織培養(yǎng)彼的培養(yǎng)基無機營養(yǎng)龍成分：C，H，O大量元素壁及部分微礙量元素有機營謙養(yǎng)成分①含N物質(zhì)：包腫括維生素翁和氨基酸②碳源坐：2%—暫5%的蔗糖③瓊脂預：起支持恰作用④相關果激素：生衡長素，細狗胞分裂素揚和赤霉素PH值：5.0－6.0外植體愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化一、植進物組織欣培養(yǎng)的假過程（離體浩的,已分化漿組織或血細胞）（未分宴化）（分化）幼芽或毀幼根？條件？優(yōu)點？特點？繁殖速鞭度快不受季節(jié)固限制工廠化生極產(chǎn)幼苗無無毒保持優(yōu)鬧良性狀①適宜屬溫度、絹光照、pH和無菌環(huán)袍境。②無機水物、有局機物和芽植物激挖素（生長素朋，細胞撒分裂素質(zhì)等）無定形狀湊態(tài)薄壁細胞高度液非泡化排列疏松偷、無規(guī)則無葉綠伐體,不進行光些合作用分化程度楚低去分化速較易理論基母礎：細胞的裹全能性反饋練習1.下列屬拒于組織睜培養(yǎng)的蛋是：A.花粉培養(yǎng)規(guī)成單倍體腰植株B.芽發(fā)育永成枝條C.根尖分紫生區(qū)發(fā)休育成成材熟區(qū)D.未受精的蘭卵發(fā)育成到雄蜂A2.在離體的暴植物器官遙、組織或胖細胞脫分巴化形成愈劉傷組織的庫過程中，買下列哪一頑項條件是項不需要的漏（購）A.消毒滅菌B.適宜的介溫度C.充足的振光照D.適宜的養(yǎng)洞料和激素C3.要將胡蘿幕卜韌皮部輔細胞培養(yǎng)矛成完整植辯株，不需漲要（槳）A.具有完整敏細胞核的脂細胞B.離體狀態(tài)C.導入外材源基因D.一定的營閘養(yǎng)物質(zhì)和欣激素C4、若用仇“①景②貞③央④異”表示植初物組織培陸?zhàn)B的過程悔。請回答公：（1）我①表木示，能被培與養(yǎng)成為螞④的根鄭本原因紹是（2）會②表示脫分化再分化離體的植鍵物器官、合組織或細較胞植物細午胞具有齒全能性愈傷組織番茄與旱馬鈴薯廟同屬茄傲科植物字，但不尤是同屬植物魂。番茄蒼的果實腐和馬鈴巴薯的塊搖莖是我政們經(jīng)常怕食用的嶄蔬菜。奶馬鈴薯真塊莖生萍長在土販壤中。絨人們惜曾經(jīng)有長這樣一欺個幻想務：讓一托株植株鋤地上部剝分結番貢茄，地級下部分腦長土豆誼。這個幻株想可能冷實現(xiàn)嗎烤？一個夢想心?因為不仙同種生律物之間偉存在著褲生殖隔灑離，所侮以用傳云統(tǒng)的有柜性雜交面方法是刊不可能堆做到這膀一點的乎。于是，獎科學家辦試圖用吊這兩種江植物的狠體細胞黑進行雜著交，來梁實現(xiàn)這帆一美妙埋的設想鼻。二、植納物體細移胞雜交銳技術這幅番茄—馬鈴薯圖各利用傳統(tǒng)仆有性雜交科方法能實寸現(xiàn)嗎？為秋什么？理想圖197室2年卡爾森仁等通過兩盞個煙草品阻種之間原業(yè)生質(zhì)體的笛融合，獲就得了第一鋤個體細胞活雜種。背景資料1978年梅爾徹烈斯(Me初lch固ers云)等首次旁獲得了黃番茄和貪馬鈴薯導的屬間界體細胞幫雜種——“馬鈴薯碧番茄”詠。目前，夠已得到舞栽培煙螺草與野說生煙草曉、栽培遍大豆與糧野生大效豆、秈秧稻與野釀生稻、濟秈稻與監(jiān)粳稻、饑小麥與廟鵝冠草捎等細胞絞雜種及王其后代蔥，獲得專了有價妄值的新陪品系或屈育種上唉有用的前新材料毒。白菜甘藍白菜－甘藍“白菜努－甘藍擁”同普威通白菜民相比，芽具有生抄長期短責、耐熱繞性強和泊易于貯元藏等優(yōu)血點。1．你認為絨兩個來自煉不同植物參的體細胞急完成融合筍，遇到的僻第一個障叼礙是什么際？2．有沒佩有一種儀溫和的門去壁方仆法呢？3．為什少么兩個以原生質(zhì)勻體能發(fā)搬生融合跟，這與經(jīng)細胞膜輔的什么史特性有埋關？4．如果兩肢個來源不楚同的原生我質(zhì)體發(fā)生蔬了融合，騰下一步該眾做何處理吵？5．如何摔將雜種儉細胞培逆育成雜中種植株中？請思考：利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進行細胞融合雜種植朝株融合的原績生質(zhì)體AB再生出塌細胞壁脫分化愈傷組織再分化1、過程植物細培胞的融案合植物組織滲培養(yǎng)植物細剛胞A原生質(zhì)圾體B原生質(zhì)體A雜種細嘆胞AB去壁去壁人工誘導方法？促進融宅合的方逮法？融合完成選的標志植物細川胞B二、植示物體細擦胞雜交蛇技術去壁去壁纖維素酶殘果膠酶原生質(zhì)體植物細饅胞原生質(zhì)舊體融合離心、禽振動、貧電刺激嶼、聚乙二醇再生細昂胞壁雜種細胞去分化愈傷組織雜種植慣株激素篩選等量激素再分化植物體細霧胞雜交過程示意弟圖2、概念將不同釘種的植核物體細裹胞，在肺一定條渴件下融干合成雜錦種細胞銅，并把餓雜種細探胞培育要成新的酬植物體獎的技術我。3、意義在克服不克同種生物遠躲緣雜交塘的障礙恩上，取席得了巨蟻大的突板破，從提而擴大撞了可用方于雜交降的親本龍組合。4.未能解決昌的問題：域未能讓雜陜種植物按股照人們的需要表拜現(xiàn)出親代拐的優(yōu)良性鋒狀。1.為什么繡“番茄—馬鈴薯民”超級傭雜種植日株沒有樂如科學園家所想候像的那燥樣，地更上長番演茄、地揚下結馬遣鈴薯？主要原塑因是：生物基曾因的表缺達不是株孤立的狡，它們投之間是壘相互調(diào)蟻控、相佛互影響盜的，馬鈴薯—番茄雜里交植株抹的細胞跳中雖然雖具備兩雞個物種睜的遺傳均物質(zhì)，崇但這些什遺傳物狐質(zhì)的表盯達受到討相互干遼擾，不賠能再像僅馬鈴薯輩或番茄載植株中旗的遺傳欣物質(zhì)一圣樣有序藍表達，所以雜交植辭株不能污地上長斑番茄、躍地下結背馬鈴薯癢。2.自然界齡中有一責種含有殊葉綠體秀的原生榜動物─焰─眼蟲壺，說明運植物的卻細胞器叫同樣可許以在某偷些動物沾細胞中亡存活，左請?zhí)接懩簞游飳幖毎c復植物細仁胞之間鬧可以實朋現(xiàn)雜交新嗎？如孝果理論廁上可行箱，請設言計出具定體實驗達方案。比較植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交技術所屬范疇原理步驟意義聯(lián)系無性繁塑殖細胞全能退性①脫分化②再分化保持優(yōu)旺良性狀繁殖速石度快、解大規(guī)模伶生產(chǎn)提高經(jīng)伏濟效益雜交技廉術應用胖了組織融培養(yǎng)克服不贈同種生盾物遠源昨雜交的咐障礙①去除板細胞壁②融合費形成雜通種細胞③組織扣培養(yǎng)膜流動劣性細胞全能黨性染色體父變異、蹄基因重桿組1、不能人手工誘導原綱生質(zhì)體融慌合的方法狗是（幼）A、振動B、電刺激C、PEG試劑D、重壓2、植物存細胞融躁合完成括的標志排的是（使）A、產(chǎn)生充新的細罩胞壁B、細胞膜備發(fā)生融合C、細胞質(zhì)漸發(fā)生融合D、細胞勝核發(fā)生湊融合AD生姜是藥擇食兩用的韻經(jīng)濟作物臨，具有栽解培容易、梨產(chǎn)量高、插價格高等皂特點，近胸年在各地燭發(fā)展很快蛇。但是生寺姜在生產(chǎn)碑上長期采畢用無性繁瘋殖，容易堵感染多種尿病毒病，洋使生姜品丟質(zhì)變差，生葉子皺縮病，生長緩杠慢，一般陪減產(chǎn)30%～50%。設計無毒生姜幼苗的培育方案。請你設計案例一如何培天育出上窯結大豆略、下結舅花生的餃新品種每？請你們俱討論后廣設計案例二一、植物繁證殖的新緊途徑1.微型繁芒殖(1)微型繁束殖技術:(2)特點:保持優(yōu)良批品種的遺觀傳特性;高效快負速地實闊現(xiàn)種苗橡的大量衰繁殖.快速繁汗殖優(yōu)良喬品種的植物組織補培養(yǎng)技術.2.作物脫宰毒(1)材料:無病毒的程莖尖(2)脫毒苗:切取莖尖眠進行組織焰培養(yǎng)獲得3.人工種挑子(1)特點:(2)技術:(3)結構:后代無膊性狀分賭離不受氣候,季節(jié)和地受域限制植物組岔織培養(yǎng).人工種皮陰、胚乳、胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽.二、作物新品笑種的培育1.單倍體育座種(1)方法:(2)優(yōu)點：花藥的離庭體培養(yǎng)秋水仙肉素誘導后代都是楊純合體，誘穩(wěn)定遺傳促；明顯縮忽短育種保年限2.突變體壘的利用(1)產(chǎn)生:植物組織精培養(yǎng)(2)利用:篩選對低人們有惰利突變脊體,進而培育糊新品種三、細胞產(chǎn)炸物的工快廠化生來產(chǎn)1.種類:蛋白質(zhì),脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿秒等.2.技術:植物的組愧織培養(yǎng).培育到什絞么階段提揀?。克捎冒旨夹g的玻理論基唇礎植物細軟胞工程通常采用臟的技術手挖段植物組挺織培養(yǎng)植物體住細胞雜茂交植物細胞豪的全能性小結再見9、靜夜四垮無鄰，荒除居舊業(yè)貧還。。4月-2券34月-2滔3Thur鋒sday童,Ap扛ril妄27,閃202310、雨中黃暢葉樹，燈猴下白頭人率。。06:孕19:噴5606:冶19:岡5606:1誤94/27移/202鈴36:煉19:5蔬6AM11、以我襲獨沈久沖，愧君勇相見頻蝴。。4月-2攔306:1捎9:5606:臂19Apr嫌-2327-布Apr史-2312、故人督江海別請，幾度陣隔山川包。。06:抽19:透5606:廚19:頸5606:遮19Thur校sday段,Ap細ril防27,琴202313、乍見翻憐疑夢，相場悲各問年從。。4月-2殲34月-2心306:1倚9:5606:寇19:濤56Apri稀l27箭,20養(yǎng)2314、他鄉(xiāng)棒生白發(fā)盞，舊國論見青山尖。。27四掏月20嚇236:1奸9:5恢6上瞞午06:1卻9:564月-竄2315、比不乖了得就浩不比，忙得不到教的就不筋要。。。四月2叼36:1超9上督午4月-2迅306:1暑9Apr背il城27,框20種2316、行動出襲成果，工佛作出財富夕。。202拆3/4罵/27鏈6:驚19:潤5606:脅19:倉5627擔Apr咱il版202者317、做前顆，能夠功環(huán)視四扛周；做謹時，你陪只能或方者最好悟沿著以秧腳為起愉點的射弱線向前份。。6:1勺9:5懷6上油午6:1誕9上兼午06:1嚇9:564月-2其39、沒有失互敗，只有磁暫時停止酬成功！。4月-游234月-2看3Thur雹sday浮,Ap欺ril剪27,中202310、很多悅事情努瓶力了未臨必有結共果，但漂是不努名力卻什淡么改變陪也沒有嗽。。06:1閉9:5606:賣19:涂5606:1哥94/27瓣/202交36:株19:5籠6AM11、成功沈就是日伯復一日狹那一點驅點小小做努力的由積累。廢。4月-糊2306:1食9:5606:雁19Apr鄉(xiāng)豐-2327-合Apr芳-2312、世間術成事，附不求其割絕對圓專滿，留早一份不要足，可匠得無限戒完美。羞。06:匹19:覺5706:惠19:吳5706:秘19Thur閣sday粥,Ap否ril讓27,筐202313、不知香揮積寺，數(shù)殼里入云峰座。。4月-酷234月-通2306:1酬9:5706:1甩9:57Apri久l27判,20駛2314、意志堅鉆強的人能咐把世界放即在手中像準泥塊一樣炕任意揉捏帶。27四晶月20臉236:1專9:5概7上版午06:1晴9:574月-2疤315、楚塞三辨湘接，荊朵門九派通份。。。四月2瓜36:19浮上午4月-金2306:1滋9Apr熊il榆27,軍20稍2316、少年屯十五二僑十時，礦步行奪播得胡馬喝騎。。2023芬/4/2關76:奇19:5做706:1占9:5727A答pril覽202返317、空山毯新雨后魄，天氣撒晚來秋桶。。6:19東:57泳上午6:1夢9上煙午06:癥19:梯574月-鏟239、楊柳散付和風，青布山澹吾慮麥。。4月-2奸34月-束23Thur役sday肺,Ap椅ril俊27,挖202310、閱讀肌一切好尺書如同騙和過去攀最杰出暈的人談稈話。06:1羨9:5706:1千9:5706:1旬94/2堪7/2國023意6:勿1