植物细胞工程-克隆的技术

特点：①失去特有的结构和功能。②细胞排列疏松而 无规则。③高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
脱分化 VS 再分化
避 光
需要光照 脱分化：由外植体进行培养形成愈伤组织的过程。 再分化：由愈伤组织进行培养形成根和芽的过程。
超净台
怎样无菌操作
①外植体消毒。②超净台灭菌。 ③双手消毒。④接种器械灼烧灭菌。
特别注意：①适量的生长素和细胞分裂素配比可以诱 导芽的分化。②适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些 激素可以诱导生根。
例题：下列有关植物组织培养过程中细胞脱分化的说法， 不正确的是（ ） A. 已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化 的细胞的过程 B. 已经分化的细胞转变为具有分生能力的薄壁细胞，进而 形成植物愈伤组织的过程 C. 离体的植物组织在一定的条件下分化出根和芽的过程 D. 离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经 过有关激素的诱导
例题：（2010·金华模拟）下列有关植物体细胞杂交的 叙述，不正确的是（ ）
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
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例题：（2011·上海）下列关于植物组织培养的表述，错 误的是（ ） A. 外植体可以来自于植物的任何细胞 B. 培养应在无菌条件下进行 C. 以花粉作为外植体可得到单倍体植株 D. 不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
细胞膜的流动性
人工诱导原生质体融合：①物理法：离心、振动、电 刺激。②化学法：聚乙二醇（PEG）。
植物体细胞杂交
植物体细胞杂交：①将两种不同植物的体细胞融合成一个 杂种细胞。②通过组织培养将杂种细胞培育成新的植物体。
植物细胞 A 原生质体 A
杂种细胞
去 掉
原生质 体融合
再生出 细胞壁
细
胞 壁
AA或BB或AB
①试管苗的快速繁殖
优点：可保持亲本的优良性状，不受自然季节、气候 等条件的限制，可以实现工厂化生产。
②培育无病毒植株
取茎尖或根尖细胞（含病毒极少，甚至无病毒）。
③单倍体育种、转基因植物的培育
④细胞产物的工厂化生产
⑤制备人工种子
优点：人工种子解决农作物繁殖能力差、结子困难、发芽 率低等问题。
植物组织培养的程序
①培养基的配制
培养基的组成：营养物质+植物生长调节剂+0.7%~1% 琼脂，在灭菌试管中凝固成半固体。
配制好的培养基在灭菌锅进行高压蒸汽灭菌。
②外植体的切取和消毒
镊子和解剖刀
外植体：离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。
③外植体的接种和培养
愈伤组织
愈伤组织：一种由相对没有分化的活的薄壁细胞团组 成的新生组织。
灭菌室
配培养基室
洗涤室
走廊
接种室
药品室
培养室
愈伤组织
完整植株
诱导芽和根的分化
④移栽锻炼（炼苗）
草炭土
日光温室或塑料大棚
在培养室里大规模培养
炼苗
途径1：外植体→愈伤组织→丛芽
脱分化 MS 培养基
（外植体）
再分化 发芽培养基
生根培养基
调节营养物质和生长调节剂的适当配比。
途径2：外植体→愈伤组织→胚状体
例题：植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导 的植物激素分别是（ ） ①细胞的全能性 ②离体植物器官、组织或细胞 ③根、芽 ④生长素和细胞分裂素 ⑤生长素和乙烯 ⑥愈伤组织⑦再分 化 ⑧脱分化 ⑨植物体 A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④ B．①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤ C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④
脱分化
植物细胞 B 原生质体 B
再分化
得到杂种植株
产生愈伤组织
原生质体融合
植物组织培养
①酶解法去除细胞壁，获得原生质体。 ②人工诱导原生质体融合，得到杂种细胞。 ③杂种细胞经组织培养，得到杂种植株。
去壁
杂 种 植 株
原生质 体融合
再生出 细胞壁
杂种细胞
再分化
脱分化
什么是植物细胞工程
植物细胞工程：培养植物细胞（包括原生质体），借 助基因工程的方法，将外源遗传物质（DNA）导入受 体细胞（包括原生质体受体）中，或通过细胞融合， 显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合，再通过 对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特 定性状的新植株。
第二章 克隆技术
第二节：植物的克隆
什么是克隆
克隆：从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出 来的一群遗传特性相同的 DNA 分子、细胞或个体。
载体
基 因 克 隆
目的基因 DNA 重组
重组 DNA
转化
宿主细胞
筛选、扩增 克隆
草履虫的分裂生殖
个体克隆 马铃薯
营养生殖
自然界的许多生物都具有先天的无性繁殖的能力。
外植体
完整 植物组织培养
植株 生根发芽
原因：每个细胞含有全套基因
植物细胞全能性：植物体的每个生活细胞都具有遗传 上的全能性，因而具有发育成完整植株的潜能。
植物细胞全能性的体现
回归教材，重在理解：
①不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间遗传性 的差异，细胞全能性的表达程度大不相同。 ②在长期培养中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降 的可能原因有：染色体畸变、细胞核变异、非整倍体产生、 细胞或组织中激素平衡被打破、对外源生长物质的敏感性 发生改变、产生了缺乏成胚性的细胞系。
再分化
脱分化
胚状体
胚状体：愈伤组织通过液体悬浮培养可以分散成单细 胞（胚性细胞），再分化而发育成胚状体。
完整植株
胚状体
愈伤组织
外植体
胚性细胞：细胞质丰富，液泡小而细胞核大。
原生质体培养
球形的原生质体
获得原生质体：在0.5~0.6 mol/L的甘露醇溶液（较高渗透压） 下用纤维素酶和果胶酶处理，将细胞壁去除。
例题：在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为 不同的组织、器官，是因为（ ） A. 细胞丧失了全能性 B. 基因的表达有选择性 C. 不同的细胞内基因不完全相同 D. 在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
植物细胞表现全能性的条件：①离体。②适当的营养 物质。 ③ 适当配比的植物生长调节剂。 ④ 适宜的外 界条件：无菌、温度、pH、光照。