細胞工程ppt課件-資料下載頁
2025-09-11 20:17本頁面
【正文】 特有的全套遺傳物質及發(fā)育為完整個體所必需的全部基因。 細胞的全能性 當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。 在生物的個體發(fā)育中，由于基因在特定時間和空間下選擇性地表達而形成不同器官，因此，要實現(xiàn)細胞的全能性，首先必須使生物體的細胞處于離體狀態(tài)。 受精卵的全能性最高； 其次是生殖細胞（尤其是卵細胞）； 體細胞的全能性比生殖細胞低得多。 植物組織培養(yǎng)的概念 植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細胞 脫分化（又叫去分化） 愈傷組織 （排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞） 再分化 根或芽等器官 植物體 植物組織培養(yǎng)的條件： 適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件 離體的植物器官、組織或細胞 愈傷組織 根 芽 植物體 脫分化 再分化 脫分化 由高度分化的植物器官、組織或細胞產生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化。 再分化 脫分化產生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官，這一過程稱為植物細胞的再分化。 二、植物組織培養(yǎng) 2. 植物組織培養(yǎng)過程 相關問題 在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？ 為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？ 植物體細胞雜交的概念 將不同種植物的體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。 （不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的） 相關問題 （ 1）要想讓兩個來自不同植物的體細胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？ （ 2）有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？ （ 3）為什么兩個原生質體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關？ （ 4）如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理？ （ 5）如何將雜種細胞培育成雜種植株？ 植物體細胞雜交過程 植物細胞 A 植物細胞 B 去掉細胞壁 去掉細胞壁 原生質體 A 原生質體 B 原生質體融合 雜合的原生質體 再生出細胞壁 雜種細胞 細胞分裂 分化發(fā)育 愈傷組織 雜種植株 植物體細胞雜交過程 原生質體制備（酶解法去細胞壁） 原生質體融合（人工誘導） 雜種細胞的篩選和培養(yǎng)（形成愈傷組織） 雜種植株的再生與鑒定 物理法： 離心、振動、電刺激等 化學法： 聚乙二醇等試劑 纖維素酶、果膠酶等 問題 ? 為什么“番茄 — 馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結馬鈴薯？ ? 主要原因是：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的，所以馬鈴薯 — 番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達，雜交植株不能地上長番茄、地下結馬鈴薯就是很自然的了。 問題 ? 自然界中有一種含有葉綠體的原生動物 ──眼蟲，說明植物的細胞器同樣可以在某些動物細胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛毎c植物細胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請設計出具體實驗方案。 異想天開 植物細胞工程的實際應用 ? 繁殖植物的新途徑 –微型育種 –作物脫毒 –人工種子 ? 育種新方法 –單倍體育種 –誘導突變體 ? 細胞產物的工廠化生產 概念： 應用組織培養(yǎng)技術，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技術） 原理： 植物細胞的全能性 優(yōu)點： 繁殖率高，可大批量生產 取材少 培養(yǎng)周期短 保持優(yōu)良性狀 微型繁殖 作物脫毒 ? 病毒在作物體內逐年積累，會導致作物產量降低，品質變差 ? 分生區(qū)附近（莖尖、根尖）的病毒極少，甚至沒有 ? 采用莖尖進行組織培養(yǎng) 人工種子 ? 結構： – 人工薄膜 +胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽） ? 優(yōu)點： – 不受氣候、季節(jié)、地域的限制 – 保留優(yōu)良性狀 – 時間短，占地少 ? 技術： – 組織培養(yǎng) ? 原理： – 細胞全能性 ? 養(yǎng)分、無機鹽、有機碳源、農藥、抗生素、有益菌 ? 生長調節(jié)劑 單倍體育種 ? 方法： – 花藥離體培養(yǎng) ? 技術： – 組織培養(yǎng)獲得單倍體 – 秋水素處理單倍體的幼苗，使染色體加倍 ? 優(yōu)點： – 明顯縮短了育種年限 – 后代穩(wěn)定遺傳 突變體的利用 ? 利用組織培養(yǎng)時，分裂狀態(tài)的細胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線，化學物質等）的影響而產生突變的原理，誘導并篩選出對人類有用的突變體。 細胞產物的工廠化生產 紅豆杉與紫杉醇 人參皂甘的生產 植物細胞工程的實際應用 ? 繁殖植物的新途徑 –微型育種 –作物脫毒 –人工種子 ? 育種新方法 –單倍體育種 –誘導突變體 ? 細胞產物的工廠化生產
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