細(xì)胞工程ppt課件-資料下載頁(yè)
2024-09-20 20:17本頁(yè)面
【正文】 特有的全套遺傳物質(zhì)及發(fā)育為完整個(gè)體所必需的全部基因。 細(xì)胞的全能性 當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來(lái)所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時(shí)，在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、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(gè)體發(fā)育中，由于基因在特定時(shí)間和空間下選擇性地表達(dá)而形成不同器官，因此，要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性，首先必須使生物體的細(xì)胞處于離體狀態(tài)。 受精卵的全能性最高； 其次是生殖細(xì)胞（尤其是卵細(xì)胞）； 體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)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(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)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(dǎo)其產(chǎn)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(guò)程 離體的植物器官、組織或細(xì)胞 脫分化（又叫去分化） 愈傷組織 （排列疏松而無(wú)規(guī)則，高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)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(wú)菌條件 離體的植物器官、組織或細(xì)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(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程，稱(chēng)為植物細(xì)胞的脫分化。 再分化 脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官，這一過(guò)程稱(chēng)為植物細(xì)胞的再分化。 二、植物組織培養(yǎng) 2. 植物組織培養(yǎng)過(guò)程 相關(guān)問(wèn)題 在植物組培過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無(wú)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(xì)胞雜交的概念 將不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 （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(diǎn)的） 相關(guān)問(wèn)題 （ 1）要想讓兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合在一起，遇到的第一個(gè)障礙是什么？ （ 2）有沒(méi)有一種溫和的去細(xì)胞壁的方法？ （ 3）為什么兩個(gè)原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？ （ 4）如果兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細(xì)胞，下一步該對(duì)此細(xì)胞做何種處理？ （ 5）如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？ 植物體細(xì)胞雜交過(guò)程 植物細(xì)胞 A 植物細(xì)胞 B 去掉細(xì)胞壁 去掉細(xì)胞壁 原生質(zhì)體 A 原生質(zhì)體 B 原生質(zhì)體融合 雜合的原生質(zhì)體 再生出細(xì)胞壁 雜種細(xì)胞 細(xì)胞分裂 分化發(fā)育 愈傷組織 雜種植株 植物體細(xì)胞雜交過(guò)程 原生質(zhì)體制備（酶解法去細(xì)胞壁） 原生質(zhì)體融合（人工誘導(dǎo)） 雜種細(xì)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(dòng)、電刺激等 化學(xué)法： 聚乙二醇等試劑 纖維素酶、果膠酶等 問(wèn)題 ? 為什么“番茄 — 馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？ ? 主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯 — 番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。 問(wèn)題 ? 自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物 ──眼蟲(chóng)，說(shuō)明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活，請(qǐng)?zhí)接懀簞?dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。 異想天開(kāi) 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)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(dǎo)突變體 ? 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 概念： 應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技術(shù)） 原理： 植物細(xì)胞的全能性 優(yōu)點(diǎn)： 繁殖率高，可大批量生產(chǎn) 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(nèi)逐年積累，會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差 ? 分生區(qū)附近（莖尖、根尖）的病毒極少，甚至沒(méi)有 ? 采用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng) 人工種子 ? 結(jié)構(gòu)： – 人工薄膜 +胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽） ? 優(yōu)點(diǎn)： – 不受氣候、季節(jié)、地域的限制 – 保留優(yōu)良性狀 – 時(shí)間短，占地少 ? 技術(shù)： – 組織培養(yǎng) ? 原理： – 細(xì)胞全能性 ? 養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源、農(nóng)藥、抗生素、有益菌 ? 生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 單倍體育種 ? 方法： – 花藥離體培養(yǎng) ? 技術(shù)： – 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(diǎn)： – 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(shí)，分裂狀態(tài)的細(xì)胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線，化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變的原理，誘導(dǎo)并篩選出對(duì)人類(lèi)有用的突變體。 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 紅豆杉與紫杉醇 人參皂甘的生產(chǎn) 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)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(dǎo)突變體 ? 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
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