211《植物细胞工程的基本技术》PPT课件

二、植物组织培养技术
1、植物组织培养技术的流程图。
脱分化
再分化
植物材料 （消毒）
脱分化
愈伤组织 无菌接种、诱导
再分化 胚状体 诱导 或丛芽
试管苗
移栽到大田,培养成正常植株
1.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且 要求无菌操作？
2.为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成 小植株吗？
3、细胞具有全能性的遗传学基础: 4、为什么生物体内细胞并没有表现出全
能性，而是分化成为不同的组织器官？
一、细胞全能性
1、概念：
具有某种生物全部遗传信息的任何一个 细胞,都具有发育成完整生物体的潜能, 即每个细胞都具有全能性。
2、细胞全能性大小:
A、植物细胞>动物细胞; B、受精卵>生殖细胞>体细胞; C、分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
3.下列属于组织培养的是：（ ）
A.花粉培养成单倍体植株A
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
3、细胞具有全能性的遗传学基础:
生物体的每一个细胞都包含有该物种所 特有的全套遗传物质，都有发育成为完 整个体所必需的全部基因.
4、生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成 为不同的组织器官的原因：
基因在特定的时间和空间条件 下选择性表达的结果
科学家利用 菊花花瓣培
养的菊花
怎样才能由一块组织 通过培养得到一株完整 植株,应该如何操作?
第三章 细胞工程
利用菊花花瓣微型繁殖培养的菊花
番茄-马铃薯 理想 图
克隆羊--多利
什么叫细胞工程？
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 品的一门综合科学技术。
概念：
应用的原理和方法 研究的水平 研究的目的
植物细胞工程
§3.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养技术(植物细胞工程的基础）
植物组织培养技术的理论基础是什 么？
植物细胞具有全能性
一、细胞全能性
1、概念： 2、细胞全能性大小:
请比较以下几组细胞全能性的大小
A、植物细胞和动物细胞;
B、受精卵、生殖细胞、体细胞;
C、分化程度低的细胞、分化程度高的细胞
3、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流 程图，并与同学交流。
4、应该掌握的几个概念：愈伤组织、脱分化、再分化； 脱分化的实质和结果是什么 ;决定植物脱分化、再分化的 关键因素是什么？
5、植物细胞表现出全能性的条件有哪些？为什么？
6、诱导愈伤组织的过程中对光有什么要求？为什么? 7、植物组织培养不同阶段分别是什么代谢类型？
7、植物组织培养不同阶段分别是什么代谢类型？
愈伤组织之前是异养需氧型（蔗糖供能）， 愈伤组织之后是自养需氧型。
小结： 分化程度低 幼芽或幼根？
去分化较易
外植体
（离体的, 已分化组织
①适宜温度、光照、 pH和无菌环境。
植
或细胞） ②无机物、有机物
脱分化 条件？和植物激素
物 组 织 培 养 的 过 程
Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能
性很高
Ｄ．在一定条件下,植物细胞离体培养能表现 出
全能性
2、下列有关细胞全能性含义的叙述，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、分裂、分化、 生长、衰老、死亡的全过程
植物组织培养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，给予适宜的培养条件， 诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的 植株。
反馈练习
1、有关全能性的表述中，不正确C的是
（
）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完
整个体，因此全能性最高
Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达
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。
2、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他 部分也能培养成小植株吗？
因为这部分容易诱导形成愈伤组织；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。
无定形状态特点？ 薄壁细胞
愈伤组织 （未分化）植物激素：
高度液泡化 排列疏松、无规则
再分化
细胞分裂素、生长素
无叶绿体,不进行光合 根、芽 （分化） 繁殖速度快
作用
不受季节限制
工厂化生产
幼苗无毒
植物体 优点？ .
理论基础：细胞的全能性
. .
根据上述过程，请同学们讨论归纳出 组织培养的概念。
植物组织培养的概念：
细胞生物学和 分子生物学 细胞水平或细 胞器水平
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
按操作 对象分
植物细胞工程 动物细胞工程
细胞工程与基因工程相比：
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
思考:
克隆多莉羊技术是 细胞水平上的技术，培 育抗虫棉是 水平分上子的技术。
4、应该掌握的几个概念：
（1）愈伤组织：
离体的植物器官、组 织或细胞，在培养一 段时间以后，通过脱 分化和细胞分裂，形 成一种由高度液泡化 的薄壁细胞组成的组 织。薄壁细胞无定形 状态、排列疏松无规 则，无叶绿体,不进 行光合作用
（2）植物细胞的脱分化： 就是让已经分化的细胞，经过诱导后，失 去其特有的结构和功能而转变成未分化细 胞的过程，又称去分化。
一定的营养物质（蔗糖、矿质元素、 维生素等）、激素（细胞分裂素、生 长素）。
适宜的温度、pH、无菌、光照的控 制等外界条件
提高我的能力
6、诱导愈伤组织的过程中对光有什么要求？为 什么？ 一般避光培养； 在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形 成愈伤组织。（但再分化时需要光，光能使细 胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用）
（3）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。
பைடு நூலகம்
提高我的能力
（4）脱分化的实质和结果是什么 ？
脱分化的实质是提高细胞的全能性过程， 结果是形成愈伤组织。
（5）决定植物脱分化、再分化的关键因素 是什么？ 植物激素的种类和比例
5、植物细胞表现出全能性的条件：
离体（前提）