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,*,*,植物细胞工程的基本技术,(1),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，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。,讨论,(,2),在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？,胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。,(3),请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。,模型构建,植物材料,（消毒）,脱分化,无菌接种、诱导,愈伤组织,再分化,诱导,试管苗,移栽到大田,培养成正常植株,探究：,1,、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完整植物体？,植物细胞具有,全能性,。,2,、什么是细胞的全能性？,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。,生物体的每一个细胞都含,有,本物种的,全套遗传物质,，都有发育成完整个体的,全套基因,。,3,、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能,？,探究,6.,细胞,表现全能性的条件有哪些？,离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。,在特定的,时间和空间,条件下，基因,选择性的表达,的结果。,4,、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？,5,、,大小,：,（,1,）受精卵的全能性,最高,受精卵,生殖细胞,体细胞,（,2,）,植物细胞动物细胞,（,3,）,（,4,）分化程度低的细胞分化程度高的细胞,7,、克隆羊“多利”的诞生说明了什么？,细胞核中含有保持物种遗传性所需的全套基因,，并没有因为细胞分化而丢失基因，高度分化的细胞的细胞核仍具有全能性。,1,、,有关全能性的表述中，不正确的是（）,.,受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高,.,生物体内细胞由于分化全能性不能表达,.,卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高,.,在一定条件下,植物细胞离体培养能表现出全能性,C,练习：,2,下列细胞全能性最高的是（）,A.,植物的卵细胞,B.,被子植物的受精卵,C.,植物的精子细胞,D.,被子植物的的叶肉细胞,B,能力提高,2,、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？,植物激素,1,、离体的器官、组织或细胞，如果不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？,不能，因为不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织,3,、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？,在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。,强调几个概念,：,愈伤组织：,离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。,植物细胞的,脱分化,：,由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。,脱分化的实质和结果分别是什么？,实质是恢复细胞的全能性过程。,结果是形成愈伤组织,。,植物细胞的,再分化,：,脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。,离体的,已分化组织或细胞,愈伤组织,根、芽,植物体,脱分化,再分化,一、植物组织培养的过程,（,外植体,）,（未分化）,（分化）,幼芽或幼根？,条件？,优点？,特点？,繁殖速度快,不受季节限制,工厂化生产,幼苗无毒,保持优良性状,适宜温度、光照、,pH,和无菌环境。,无机物、有机物和植物激素（,生长素，细胞分裂素等,）,无定形状态,薄壁细胞,高度液泡化,排列疏松、无规则,无叶绿体,不进行光合,作用,分化程度低去分化较易,理论基础：,细胞的全能性,植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。,二、植物组织培养,概念,因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。,于是，科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。,二、植物体细胞杂交技术,这幅番茄,马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？,理想图,白菜,甘蓝,白菜甘蓝,“,白菜甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。,1,你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？,2,有没有一种温和的去壁方法呢？,3,为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？,4,如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？,5,如何将杂种细胞培育成杂种植株？,请思考：,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,1,、过程,植物细胞的融合,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,二、植物体细胞杂交技术,去壁,去壁,纤维素酶果胶酶,原生质体,植物细胞,原生质体融合,离心、振动、电刺激、,聚乙二醇,再生细胞壁,杂种细胞,去分化,愈伤组织,杂种植株,激素,筛选,等量,激素,再分化,植物体细胞杂交,过程示意图,2,、概念,将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,3,、意义,在克服不同,种,生物远缘杂交的障碍上，取得了巨大的突破，从而扩大了可用于杂交的亲本组合。,4.,未能解决的问题：未能让杂种植物按照人们,的需要表现出亲代的优良性状。,1.,为什么,“,番茄,马铃薯,”,超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？,主要原因是：,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，,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，,所以,杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。,2.,自然界中有一种含有叶绿体的原生动物,眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。,比较,植物组织培养,植物体细胞杂交技术,所属范畴,原理,步骤,意义,联系,无性繁殖,细胞全能性,脱分化,再分化,保持优良性状,繁殖速度快、大规模生产,提高经济效益,杂交技术应用了组织培养,克服不同种生物远源杂交的障碍,去除细胞壁,融合形成杂种细胞,组织培养,膜流动性,细胞全能性,染色体变异、基因重组,所采用技术的理论基础,植物细胞工程,通常采用的技术手段,植物组织培养,植物体细胞杂交,植物细胞的全能性,小结,