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植物细胞工程选修3.ppt

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植物细胞工程选修3.ppt
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《细胞工程 》,前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术,克隆多莉羊技术是 水平上的技术,培育抗虫棉是 水平上的技术。,细胞工程与基因工程相比:,细胞,分子,思考:,2.1植物细胞工程,§2.1.1植物细胞工程的基本技术,植物组织培养,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?,已经高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。,在特定的时间和空间条件下,基因选择性的表达的结果。,生物的每一个细胞都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。,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?,3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能?,,6.细胞表现全能性的条件有哪些?,离体、营养物质、激素及其它适宜条件。,,5、大小:,受精卵,生殖细胞,体细胞,>,>,2),植物细胞>动物细胞,3),1) 受精卵的全能性最高,4)分化程度低的细胞>分化程度 高的细胞,进行植物组织培养的条件 (1)条件: ①植物细胞要处于离体状态。 ②给予一定的营养物质,如有机物(蔗糖、维生素、植物激素等)和矿质元素等。 ③无菌条件:即保证培养材料、培养基、培养用具完全无菌。因为一旦感染微生物,它们就会快速繁殖,争夺营养,并且还会产生毒素,使培养物很快中毒死亡。 ④适宜的环境条件,如适宜的温度和pH等。,植物组织培养的培养基,无机营养成分:C,H,O大量元素及部分微量元素 有机营养成分① 含N物质:包括维生素和氨基酸② 碳源:2%—5%的蔗糖③ 琼脂:起支持作用④ 相关激素:生长素,细胞分裂素和赤霉素 PH值:5.0-6.0,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),愈伤组织,,再分化,诱导,试管苗,移栽到大田,培养成正常植株,,强调几个概念:,(1)愈伤组织:一团没有结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。,(2)植物细胞的脱分化:让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。,(3)脱分化的实质和结果分别是什么?,实质:恢复细胞的全能性过程 结果:形成愈伤组织,(4)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。,(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)离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理,能否培养成完整植物体?(3)决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么?,不能,细胞已经分化失去了分化能力。,,(4)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。,常用材料:茎尖、根尖、叶片和花药等,,,,脱分化,再分化,一、植物组织培养的过程,(离体的,已分化组织或细胞),(未分化),(分化),幼芽或幼根?,条件?,特点?,诱导培养基,排列疏松、 高度液泡化 薄壁细胞团,分化程度低去分化较易,理论基础:,细胞的全能性,分化培养基,依据细胞全能性原理,在无菌条件下,分离植物的器官、组织、细胞或原生质体(外植体),并在培养基上培养,在适宜的条件下使其长成部分或完整植株的技术。,植物的组织培养,反馈练习,1.下列属于组织培养的是: A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成雄蜂,A,2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的( ) A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素,C,3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要( ) A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素,C,4、若用“① ② ③ ④”表示植物组织培养的过程。请回答:(1) ①表示 ,能被培养成为④的根本原因是(2) ②表示,,,脱分化,再分化,,离体的植物器官、组织或细胞,植物细胞具有全能性,,愈伤组织,.__________在一定的培养条件下也可诱导形成胚状体(也称为体细胞胚)。如果模拟植物种子的基本结构,在胚状体外包裹人工胚乳和人工种皮,就可制成“人工种子”。 人工种子有许多优点,如不受_____因素的制约、繁殖速度快,可在短时间内提供大量种苗、有利于
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