植物的克隆浙科版課件

2.2植物的克隆2.2植物的克隆1958年,斯圖爾德(F.C.Steward、美)胡蘿卜組織培養(yǎng)開花的胡蘿卜植株胚狀體胡蘿卜根的切片從根切片分離的細(xì)胞愈傷組織試管植株離體、消毒的植物器官、組織或細(xì)胞植物體根、芽愈傷組織脫分化胚狀體再分化1958年,斯圖爾德(F.C.Steward、美)胡蘿卜組問題1：為什么胡蘿卜根的培養(yǎng)細(xì)胞能培養(yǎng)成一個(gè)完整的胡蘿卜植株呢？植物細(xì)胞的全能性問題2：什么是細(xì)胞的全能性？為什么具有全能性？植物體的每個(gè)細(xì)胞都包含該物種的全部遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。

１、概念：2、原因：3、細(xì)胞全能性大小的順序：植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞（核）>植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性,因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能。一、植物細(xì)胞的全能性受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞不同種類植物或同種植物的不同基因型個(gè)體之間因遺傳性的差異,細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同.問題1：為什么胡蘿卜根的培養(yǎng)細(xì)胞能培養(yǎng)成一個(gè)完整的胡蘿卜植株

細(xì)胞或組織中激素平衡被打破對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變其他原因產(chǎn)生了缺乏成胚性的細(xì)胞系4.某些植物細(xì)胞在多次繼代培養(yǎng)后，會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力，原因有哪些？

染色體畸變細(xì)胞核變異非整倍體產(chǎn)生內(nèi)在遺傳因素改變（結(jié)果不可逆）外在生化性質(zhì)改變細(xì)胞或組織中激素平衡被5.克隆成功的前提（1）探討特定植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件（2）選擇性能優(yōu)良、細(xì)胞全能型表達(dá)充分的基因型5.克隆成功的前提（1）探討特定植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件（2為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,而是分化成為不同的組織或器官呢?

基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。

在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)的基因不同，合成的蛋白質(zhì)也不同，從而形成了不同的組織和器官。如何將植物細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整的植株的呢？為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,而是分化成為不同的組植物的克隆浙科版課件植物的克隆浙科版課件二、植物組織培養(yǎng)程序植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：PH值：（1）配制培養(yǎng)基（半固體的、滅菌的）無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：（2）切取小組織塊（消毒的根、莖、葉）（3）培養(yǎng)（半固體培養(yǎng)基），獲得愈傷組織（4）誘導(dǎo)愈傷組織，再生出新植株植物所必須的大量元素及微量元素①碳源：蔗糖②氮源：氨基酸、維生素等③瓊脂：0.7%—1%，起凝固支持作用細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素5.0－6.0二、植物組織培養(yǎng)程序植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：（1）配制培養(yǎng)基（半固體（外植體）誘導(dǎo)出芽和根植物組織培養(yǎng)的一般程序脫分化愈傷組織：一種相對(duì)沒有分化的活的薄壁細(xì)胞團(tuán)組成的新生組織。（細(xì)胞排列疏松、無規(guī)則）再分化脫分化：已經(jīng)高度分化的植物細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)重新恢復(fù)了分裂能力，產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織經(jīng)培養(yǎng)，重新分化根或芽等器官的過程。（外植體）誘導(dǎo)出芽和根植物組織培養(yǎng)的一般程序脫分化愈傷組織：3、培養(yǎng)的條件：前提：離體狀態(tài)條件：（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（2）植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（3）適宜的外界環(huán)境條件（如：無菌環(huán)境、一定的溫度、空氣、適合的PH、適時(shí)光照等）3、培養(yǎng)的條件：前提：離體狀態(tài)胚性細(xì)胞的特征：細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大，可發(fā)育成胚狀體，胚狀體繼續(xù)發(fā)育可形成植株。胚性細(xì)胞的特征：細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大，可發(fā)育成胚狀體搖床：由恒溫培養(yǎng)箱和振蕩器組合而成，專為細(xì)胞培養(yǎng)提供控制和均衡的培養(yǎng)條件而設(shè)計(jì)，特別是懸浮液培養(yǎng)應(yīng)用。超大容量恒溫雙層搖床恒溫?fù)u床搖床：由恒溫培養(yǎng)箱和振蕩器組合而成，專為細(xì)胞培養(yǎng)提供控制和均1.植物細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)植物單個(gè)細(xì)胞或小的細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)稱為植物細(xì)胞培養(yǎng)。（1）定義三、細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)1.植物細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)植物單個(gè)細(xì)胞或小的細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)稱（2）目的1）使細(xì)胞增殖，形成細(xì)胞系，提取代謝產(chǎn)物2）獲得胚狀體，從而再生出完整植株（2）目的1）使細(xì)胞增殖，形成細(xì)胞系，提取代謝產(chǎn)物2）獲得胚植物器官主要包括：根、莖、葉、花、果實(shí)指將植株上的各種器官從母體上分離出來，放在無菌的人工環(huán)境讓其進(jìn)一步發(fā)育，最終長(zhǎng)成幼苗的過程。（1）定義2.植物器官培養(yǎng)植物器官主要包括：指將植株上的各種器官從母體上分離出來，放在思考：對(duì)二倍體植物花器官進(jìn)行培養(yǎng)，獲得的新植株可能含幾個(gè)染色體組？（2）意義思考：對(duì)二倍體植物花器官進(jìn)行培養(yǎng)，獲得的新植株可能含幾個(gè)染色1、培養(yǎng)過程？2、培養(yǎng)條件（如何實(shí)現(xiàn)器官發(fā)生和形態(tài)建成）？單細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)球形胚心形胚胚狀體完整的植株3、主要意義？主要是通過平衡的植物激素配比進(jìn)行調(diào)控①研究發(fā)育過程中的環(huán)境因素、遺傳基礎(chǔ)和分子及生理生化機(jī)理②研究與植物生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的重要基因或影響因素③培育植物新品種1、培養(yǎng)過程？2、培養(yǎng)條件（如何實(shí)現(xiàn)器官發(fā)生和形態(tài)建成）？單誘導(dǎo)生芽（莖葉）細(xì)胞分裂素多，生長(zhǎng)素少誘導(dǎo)生根細(xì)胞分裂素少，生長(zhǎng)素多仍為愈傷組織細(xì)胞分裂素中等量，生長(zhǎng)素少新植株細(xì)胞分裂素少和生長(zhǎng)素比例合適誘導(dǎo)生芽（莖葉）細(xì)胞分裂素多，生長(zhǎng)素少誘導(dǎo)生根細(xì)胞分裂素少，四、原生質(zhì)體培養(yǎng)如何剝離細(xì)胞壁呢？用纖維素酶和果膠酶！0.5-0.6mol/L甘露醇溶液環(huán)境（較高滲透壓）1、如何獲得原生質(zhì)體?2、原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用？批量培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)作物、糧食作物、果木、花卉的部分需求。四、原生質(zhì)體培養(yǎng)如何剝離細(xì)胞壁呢？用纖維素酶和果膠酶！0.5五、植物細(xì)胞工程1、操作過程?外源遺傳物質(zhì)（DNA）受體植物細(xì)胞（包括原生質(zhì)體）轉(zhuǎn)基因細(xì)胞具有特定性狀的新植株基因工程、細(xì)胞融合、顯微注射植物組織培養(yǎng)導(dǎo)入五、植物細(xì)胞工程1、操作過程?外源遺傳物質(zhì)（DNA）受體植物植物細(xì)胞工程:1．借助基因工程方法，將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞。2．通過細(xì)胞融合將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組合。3．通過顯微注射將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組合。植物細(xì)胞工程:1．借助基因工程方法，將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞。2、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用白菜—甘藍(lán)植物細(xì)胞工程技術(shù)培育白菜—甘藍(lán)2、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用白菜—甘藍(lán)植物細(xì)胞工程技術(shù)培育白菜—甘(1)(1)(2)(3)(4)(5)白菜體細(xì)胞甘藍(lán)體細(xì)胞白菜原生質(zhì)體甘藍(lán)原生質(zhì)體正在融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞愈傷組織白菜-甘藍(lán)幼苗物理法：離心、振動(dòng)、電刺激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）(1)(1)(2)(3)(4)(5)白菜體細(xì)胞甘藍(lán)體細(xì)胞白菜六、多途徑的植物克隆實(shí)踐1、想要大量獲得某植物的次生代謝產(chǎn)物（如某些中藥，紫草素）最好如何生產(chǎn)？2、如何獲得單倍體植株？3、如何獲得抗鹽或抗病突變體？大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系（愈傷組織）花藥（花粉培養(yǎng)）-花藥離體培養(yǎng)單倍體克?。▎伪扼w育種）六、多途徑的植物克隆實(shí)踐1、想要大量獲得某植物的次生代謝產(chǎn)物單倍體植株單倍體植株六、多途徑的植物克隆實(shí)踐1、想要大量獲得某植物的次生代謝產(chǎn)物（如某些中藥，紫草素）最好如何生產(chǎn)？2、如何獲得單倍體植株？3、如何獲得抗鹽或抗病突變體？大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系（愈傷組織）在培養(yǎng)基上加入不同濃度的NaCl或病原體的毒蛋白