植物的克隆(浙科版)

二、植物组织培养程序
（1）配制培养基（半固体的、灭菌的） •无机营养成分： 植物所必须的大量元素及微量元素 • 有机营养成分： ① 碳源：蔗糖 ② 氮源：氨基酸、维生素等 ③ 琼脂：0.7%—1%，起凝固支持作用 • 植物生长调节剂： 细胞分裂素、生长素 • PH值： 5.0－6.0
（2）切取小组织块（消毒的根、茎、叶）
1、想要大量获得某植物的次生代谢产物（如某些中 药，紫草素）最好如何生产？ 大量培养特定细胞系（愈伤组织）
2、如何获得单倍体植株？ 花药（花粉培养）-花药离体培养
3、如何获得抗盐或抗病突变体？
单倍体克隆 （单倍体育种）
在培养基上加入不同Hale Waihona Puke Baidu度的NaCl或病原体的 毒蛋白（诱变育种）。
2.2植物的克隆
1958年,斯图尔德(F.C.Steward 、美)胡萝卜组织培养
试管植株 胚状体
愈伤 组织 从根切片分 离的细胞
开花的胡 萝卜植株
胡萝卜根的切片
再分化
离体、消毒的植物 器官、组织或细胞
脱分化
愈伤 组织
胚 状 体
根、芽
植物体
问题1：为什么胡萝卜根的培养细胞能培养成一个完整的胡萝卜 植株呢？ 植物细胞的全能性 问题2：什么是细胞的全能性？为什么具有全能性？
一、植物细胞的全能性
１、概念： 植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性,因而 都具有发育成完整植株的潜能。 2、原因： 植物体的每个细胞都包含该物种的全部遗传物质， 具有发育成为完整个体所必需的全部基因。 3、细胞全能性大小的顺序： 植物细胞 > 动物细胞（核） 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞 不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间因遗传性 的差异,细胞全能性的表达程度大不相同.
恒温摇床
超大容量恒温双层摇床
三、细胞培养和器官培养
1.植物细胞培养 （1）定义 对植物单个细胞或小的细胞团进行 培养的技术称为植物细胞培养。
（2）目的
1）使细胞增殖，形成细胞系，提取代谢产物
2）获得胚状体，从而再生出完整植株
2.植物器官培养
（1）定义 指将植株上的各种器官从母体上分离出来，放在无菌 的人工环境让其进一步发育，最终长成幼苗的过程。
3、培养的条件：

前提：离体状态 条件： （1）营养物质 （2）植物生长调节剂 （3）适宜的外界环境条件 （如：无菌环境、一定的温度、空气、适合的PH、适 时光照等）
胚性细胞的特征：细胞质丰富、液泡小而细胞核大
，可发育成胚状体，胚状体继续发育可形成植株。
由恒温培养箱和振荡器组合而成，专为细胞 摇床： 培养提供控制和均衡的培养条件而设计，特 别是悬浮液培养应用。
受体植物细胞（包括原生质体）
转基因细胞 植物组织培养
具有特定性状的新植株
2、植物细胞工程的应用
白菜—甘蓝 植物细胞工程技术培育白菜—甘蓝
白菜体细胞
(1)
物理法：离心、振动、电刺激 化学法：聚乙二醇（PEG）
白菜原生质体 (2)
(3)
杂种细胞 (4)
甘蓝原生质体
(1)
正在融合的原 生质体
甘蓝体细胞
植物器官主要包括：
根、茎、叶、花、果实
（2）意义
思考：对二倍体植物花器官进行培养，获得的新植
株可能含几个染色体组？
1、培养过程？
单细胞 胚状体
细胞团 完整的植株
球形胚
心形胚
2、培养条件（如何实现器官发生和形态建成）？
主要是通过平衡的植物激素配比进行调控 3、主要意义？ ①研究发育过程中的环境因素、遗传基础和分 子及生理生化机理 ②研究与植物生长发育有关的重要基因或影响 因素 ③培育植物新品种
4.某些植物细胞在多次继代培养后，会丧失细胞全能 性的表达能力，原因有哪些？ 染色体畸变 内在遗传因素改变 （结果不可逆）
细胞核变异
非整倍体产生
细胞或组织中激素平衡被打破 外在生化性 质改变
对外源生长物质的敏感性发生改变
其他原因产生了缺乏成胚性的细胞系
5.克隆成功的前提
（1）探讨特定植物细胞全能性表达的条件
白菜-甘蓝幼苗
(5)
愈伤组织
六、多途径的植物克隆实践
1、想要大量获得某植物的次生代谢产物（如某些中 药，紫草素）最好如何生产？ 大量培养特定细胞系（愈伤组织） 2、如何获得单倍体植株？ 花药（花粉培养）-花药离体培养 单倍体克隆 （单倍体育种）
3、如何获得抗盐或抗病突变体？
单倍体植株
六、多途径的植物克隆实践
四、原生质体培养
1、如何获得原生质体?
0.5-0.6mol/L甘露醇溶液 环境（较高渗透压） 如何剥离 细胞壁呢？
用纤维素 酶和果胶 酶！
2、原生质体培养技术的应用？ 批量培养经济作物、粮食作物、果木、花卉 的部分需求。
五、植物细胞工程
1、操作过程? 外源遗传物质（DNA）
导入
基因工程、细胞融合、显微注射
（3）培养（半固体培养基），获得愈伤组织 （4）诱导愈伤组织，再生出新植株
植物组织培养的一般程序
脱 分 化
（外植体） 诱导出芽和根
再 分 化
愈伤组织：一种相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新 生组织。（细胞排列疏松、无规则） 脱分化：已经高度分化的植物细胞，经过诱导重新恢复了 分裂能力，产生愈伤组织的过程，又称去分化。 再分化：脱分化产生的愈伤组织经培养，重新分化根或芽 等器官的过程。
（2）选择性能优良、细胞全能型表达充分的基因型
为什么体内细胞没有表现出全能性,而是分化成 为不同的组织或器官呢? 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细 胞表达的基因不同，合成的蛋白质也不同，从而形 成了不同的组织和器官。 如何将植物细胞培养成一个完整的植株的呢？