植物细胞工程

筛选杂合细胞 杂种细胞的筛选方法有：①细胞系互补的选择方法，包括 叶绿素缺失互补、营养缺陷互补和抗性互补等；②利用物 理特异性差异的选择方法：包括原生质体的大小、颜色、 浮密度等的不同来选择；③利用生长特异性差异的选择方 法。对再生植株的杂种性状进行鉴定。 体细胞杂种的鉴定方法有：①形态学鉴定。利用杂种植 株与双亲在表现型上的差异进行比较分析，如叶片大小 与形状，花的形状与颜色、叶脉、叶柄、花梗及表皮毛 有无等；②细胞学鉴定。杂种植株细胞中的染色体数目 是否比任何一方亲本细胞中的染色体数目增多③同功酶 鉴定。同功酶是功能相同的酶，是特异基因的产物。杂 种细胞中的同功酶谱一般是双亲酶谱之和，但有时也会 出现双亲没有的新带④分子生物学鉴定。
植物体细胞杂交是用两个 来自于不同植物的体细胞融 合成一个杂种细胞，并把杂 种细胞培育成新的植物体的 方法。 你认为做植物体细胞杂交首 先要解决的问题是什么？
Edward C. Cocking
1960年，Cocking 等用真菌纤维素酶分离植 物原生质体获得成功。这是植物组织培养的第二 次突破 。
1958年，英国科学家斯图尔德（Steward） 等用 胡萝卜根的韧皮部组织细胞进行悬浮培养，成功 诱导出胚状体并分化为完整的小植株，首次获得
植株再生成功。使细胞全能性理论得到证实，这
是植物组培的第一次突破。 1962年Marshing和Skoog在烟草培养中筛选出至
今仍被广泛使用的MS培养基。
植物体细胞杂交的原理是什么？ 植物组织培养与植物体细胞杂交共同 点是什么？ 你能给细胞工程下一个定义吗？
基因工程的概念 基因工程名称 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 生物体外 基因 操作对象 DNA分子水平 操作水平 基本过程 “剪切”“拼接”“导入”“表达” 结果 人类需要的基因产物 细胞工程的概念 应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通 过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意 愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一 门综合科学技术
脱分化（或脱分化形成 愈伤组织
这项技术的理论基础 是? 细胞的全能性
S型增长 （2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现__ _ 规律； 影响紫草素产量的因素是_。 细胞数量和细胞所处的生长期
（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_
保证氧气供应充足,使细胞与培养液充分接触
ຫໍສະໝຸດ Baidu
我们能培养出地上 结番茄、地下长土豆的 植物吗？
4.作物新品种的培育
单倍体育种 花药离体培养
目前全世界已经有40多种植物获得了单倍体植株
5.突变体的利用 6.细胞产物的工厂化生产
细胞产品的工业化生产
人参细胞生产 人参皂甙
下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的 是 ( C )。 A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的 原生质体 B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形 成杂种细胞 C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞 代谢产物 D．植物体细胞杂交技术可以克服不同种间 远缘杂交不亲和的障碍
2.在下列选项中，需要采用植物组织培养技术 的是( ) D ①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得 多倍体植株 ②获取大量的脱毒苗 ③利用基因工程培养抗棉铃虫的植株 ④单倍体育种 ⑤无子西瓜的快速大量繁殖 A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤
（04江苏）（8分）紫草素是紫草细 胞的代谢产物，可作为生产治疗烫 伤药物的原料。用组织培养技术可 以在生物反应器中通过培养紫草细 胞生产紫草素。下图记录了生物反 应器中紫草细胞产量、紫草素产量 随培养时间发生的变化。 （1）在生产前，需先加入紫草细胞 作为反应器中的“种子”。这些 “种子”是应用组织培养技术，将 紫草叶肉细胞经过___ 而获得的。
植物细胞工程的应用?
读书P38-41
植物组织培养
1.微型繁殖
转基因植物的培育
2.作物脱毒
胚状体包埋在胶囊内形成球状 结构。 胶质化合物薄膜——种皮 营养成分和植物激素——人工 胚乳 胚状体——新植物的幼体
3 人 工 种 子
优点：快速繁殖，解决作物繁 殖能力差、结子困难或发芽率 低等问题。固定杂种优势。 局限性： 目前，绝大多数人工种 子发芽需要无菌条件，所以，还 不能实现广泛应用。另外，人工 种子的制作费用过高，并且在应 用上需要各个环节的配套，这些 都限制了人工种子的推广。
野 生 马 铃 薯 与 栽 培 马 铃 薯 的 细 胞 融 合
融合过程中两个细胞膜从彼此接触到破裂形成细胞桥的变化过程图解
植物体细胞杂交过程
酶解法去除植物细胞的细胞壁
原生质体 诱导 物理方法（离心、振动、电激） 化学方法（聚乙二醇） 原生质体融合 杂种细胞（再生细胞壁）
思考探 究P38
组织培养 杂种植株
读资料：P41
2012年在记者采访的十多天里，只看到死去的红豆杉，而 活着长在大地上的一棵也没有看到。纳西族的老人说： “没有了，全剥完了！这里的每一个地方我都放过羊，活 的红豆杉找不到了！”寿命千年的参天大树自然无法幸免， 即使是那些粗不过儿童手臂的红豆杉，皮也被剥得精光。
怎样拯救红豆杉?
据云南省林科院的调查，目前云南尚有散生在其它林木中 的红豆杉约200万株，其中以大理的数量最多，占比60%
复习 1.植物组织培养的理论基础是什么？ 2.什么是细胞的全能性？具有全能性的原因是 什么？ 3.在植物体内，细胞为什么不能表达全能性？
4.表达全能性的条件是什么？ 请阅读实验P34-35 1.培养基中都有哪些成分？
2.对外植体做怎样的处理？
3.什么是愈伤组织？
植物组织培养的过程
1．下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错 误的是( A ) A．花药、胚不能作为组织培养的材料 B．植物细胞具有全能性 C．外植体是指用于培养的植物组织或器官 D．外植体可诱导出愈伤组织
植 物 体 细 胞 杂 交
诱导融合
方法：
物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇（PEG加拿大高国楠首创）
化学融合的机制： 高pH—高Ca2+法诱导原生质体融合的基本原理是中和原生质体表面所带的电 荷，使原生质体的质膜紧密接触，从而有利于质膜的接触融合。
物理融合的机制：常用方法为电融合法。此法是先将两种原生质体以适当的 比例混合成悬浮液，将其滴入电融合小室中，给小室两极以交变电流，使原 生质体沿电场方向排列成串珠状，接着给以瞬间高强度的电脉冲，使原生质 体膜产生局部破损而导致融合。
(2011· 江苏)下列有关植物组织培养的叙述， 正确的是( )。 D A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的 薄壁细胞 B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化 后得到稳定遗传的植株 C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分 别包装可制成人工种子 D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得