植物细胞工程基本过程

细胞的全能性
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 发育成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能 性。
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a
细胞为什么会 具有全能性呢？
这是因为基因在特定的 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是
生物体的每一个细胞都含
杂种细胞 筛选
杂种植株
杂种植株
杂种细胞
鉴定
再生
培养
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a
过程总结
植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A 方法？
融合 完成
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
的
标志
融合的 杂种
愈
杂
原生质 细胞
伤
人 工
体AB
诱
导
再 AB
生 出 细
脱组 分织
化
再 分 化
种 植 株
植物细胞B
胞 促进融合 壁
的方法？
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a
去壁的方法 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法 物理法：离心、振动、电刺激等
在有光时，往往容易形成维管 决定植物细胞脱分化、再 组织，而不易形成愈伤组织。 分化的关键因素是什么？
植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进 愈伤组织的形成。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利 于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。
具体内容详见P42拓展视野
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植物组织培养的概念
愈伤组织
试管苗 根、芽(胚状体)
9Baidu Nhomakorabea
植物体
a
植物组织培养的条件
含有全部营养成分的培养基、一定的温度 湿度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光 照等。
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a
思考 ？ 为什么整个过程要求消 毒、灭菌及无菌操作
植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培 养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于 某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物 一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进 行严格的无菌操作。
有没有一种温和的去壁方法呢？
酶解法（用纤维素酶和果胶酶）
原生质体如何融合的呢？
人工诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法两大 类：物理法是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体 融合；化学法是用聚乙二醇(PEG)等试剂作为诱导剂诱导 融合 。
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植物体细胞杂交过程示意图
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a
原生质体 制备
原生质体 融合
（2） 受精卵分化后的细胞中，体 细胞的全能性比生殖细胞低。
大小：
（1）受精卵＞生殖细胞＞体细胞 （2）植物细胞＞动物细胞
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a
？ 植物细胞什么条件下才能
表现出全能性呢？
当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官 或组织而处于离体状态时，在一定的营养物 质、激素和其它外界条件的作用下，就可能 表现出全能性，发育成完整的植株。
2 专题
细胞工程
1 课题
植物细胞工程
1
a
在环境保护中，利用基因工程可获得同时能分解多种有 毒物质的新型菌种。例如，1975年，有人把降解芳烃、萜烃 和多环芳烃的质粒转移到能降解烯烃的一种假单胞菌内， 结果获得了能同时降解四种烃类的“超级细菌” 。
如果我们将三种假单孢杆菌与第四种假单孢杆菌融合，
使之具有分解四种烃类化合物的功能。这样的生物技术应属
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
愈伤组织 再分化
植物激素： 细胞分裂素、生长素
胚状体
植物组织培养条件：
（根、芽）
含有全部营养成分的
培养基、一定的温度、空
植物体 气、无菌环境、适合的PH、
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a
练习
1、下列有关细胞全能性的含义，正确的是( C )
A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能 C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D、 生物体的每个细胞都经过产生、生长、衰老、死亡的全过程
于何种生物工程？
细胞工程
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a
细胞工程：细胞工程是指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，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传 物质或获得细胞产品的一门科学技术。
类型
植物细胞工程 动物细胞工程
微型繁殖的菊花
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基本技术
为什么植物的一个花 瓣就可以培育出完整的植 株？利用什么原理呢？
2、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( B )
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
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a
3.植物组织培养形成的愈伤组织进行培养， 又可以分化形
成根、芽等器官，这一过程称为( ) C
A、脱分化 C、再分化
B、去分化 D、脱分化或去分化
4.下列不能作为植物组织培养的材料是( D )
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
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a
植物组织培养过程总结
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
愈伤组织 再分化
植物激素： 细胞分裂素、生长素
胚状体
植物组织培养条件：
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，给予适宜的条件，诱导 其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物组织培 养有器官培养、组织培养、胚培养、茎尖培养、花药培养、 细胞培养等。
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试 管 苗 大13 规 模 培 养
a
植物组织培养过程总结
外植体
（根、芽）
含有全部营养成分的
培养基、一定的温度、空
植物体 气、无菌环境、适合的PH、
17 适时光照等。
a
植物体细胞杂交技术
就是将不同种的植物体细胞，在一定条件
下融合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成
新植物体的方法。
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？
! 细胞壁
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a
不相同的，合成的蛋白质 也不一样，从而形成了不
有该物种所特有的全套遗传 同的组织和器官。
？ 物质，都有发育成为完整个
体所必需的全部基因，从理 论上讲，生物体的每一个活
在生物体内，细胞为什么没
细胞都应该具有全能性。
表现出全能性，而是分化为不同
的组织、器官呢？
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a
细胞全能性的差异和大小
差异： （1） 受精卵的全能性最高
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a
脱分细化胞的脱分实化质和结果
就是让已经分化的细胞，
分经 别过 激是素什诱么导 后？， 失 去 其
实特 有质的是结恢构复和细功胞能的而全转 变能 性成未过分程化。细胞的过程。 结果是形成愈伤组织。
愈伤组织
排列疏松而无规则，是一种具有分生
能力的薄壁细胞。
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植物组织培养技术
脱分化
再分化
外植体
离体的植物 器官、组织 或细胞