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1、 植物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程的基本技术1.1.什么是脱分化？什么是脱分化？2.2.什么是细胞的全能性？什么是细胞的全能性？3.3.植物组织培养的过程大概是植物组织培养的过程大概是怎样的？试着概括出流程简图。怎样的？试着概括出流程简图。脱分化脱分化已经分化已经分化的细胞的细胞诱导诱导未分化未分化细胞细胞失去其特有的结构和功能失去其特有的结构和功能（激素）（激素）具有分生能力具有分生能力的的薄壁薄壁细胞细胞 细胞排列细胞排列疏松而无规则疏松而无规则，是一种，是一种高高度液泡化度液泡化的呈的呈无定形无定形状态的薄壁细状态的薄壁细胞。胞。愈伤组织愈伤组织细胞全能性细胞全能性概念：概念：原因（
2、基础）：原因（基础）：全能性的高低：全能性的高低：体内细胞未表现全能性的原因：体内细胞未表现全能性的原因：全能性表达的条件：全能性表达的条件：细胞全能性细胞全能性概念：概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个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。细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。生物体的每一个细胞生物体的每一个细胞都含有发育成为完整都含有发育成为完整个体所必需的全部基因。个体所必需的全部基因。原因（基础）：原因（基础）：细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力（1984年国际组织培养组织定义）。体内细胞未表现全能性的原因：体
3、内细胞未表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性地表达出各种蛋白质。因选择性地表达出各种蛋白质。全能性表达的条件：全能性表达的条件：离体、无菌、一定的营养物质、激素和离体、无菌、一定的营养物质、激素和其他外界条件其他外界条件细胞全能性细胞全能性全能性的高低：全能性的高低：受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 胡萝卜的组织培养胡萝卜的组织培养实验原理：实验原理：实验目的：实验目的：材料用具：材料用具：方法步骤：方法步骤：植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素
4、等条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同等条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其分化生成胚状体或丛芽，进而激素成分的培养基上，就可以诱导其分化生成胚状体或丛芽，进而发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程，证明了分化的植物发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程，证明了分化的植物细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。植物组织培养技术流程简图离体的植物器官、离体的植物器官、组织或细胞组织或细胞愈伤组织愈伤组织外植体外植体脱分化脱分化再分化再分化胚状体、丛芽胚状体、丛芽植物体植物体植物
5、组织培养植物组织培养脱分化和再分化脱分化和再分化脱分化脱分化再分化再分化过程过程结果结果条件条件细胞细胞愈伤愈伤组织组织愈伤愈伤组织组织幼苗幼苗排列疏松排列疏松,高度液高度液泡化的薄壁细胞泡化的薄壁细胞形成胚状体或形成胚状体或丛芽丛芽离体离体,营养物质营养物质,激素激素,其它适宜其它适宜条件条件(如温度、如温度、PHPH、无菌、无菌)等。等。植物组织培养植物组织培养影响脱分化和再分化的因素影响脱分化和再分化的因素:较低较低有利于生根有利于生根有利于芽的产生有利于芽的产生较高较高细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素有利于愈伤组织的形成有利于愈伤组织的形成适中适中植物组织培养植物组织培养植物激素植物激
6、素细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？人工种子的优点：人工种子的优点：（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖12次，有次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保些甚至十几年才繁殖一次。而人
7、工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。地贮藏和运输。随堂练习随堂练习n 下列有关细胞全能性的含义，正确的下列有关细胞全能性的含义，正确的（）A A.每个生物体内的所有细胞都具有相同的每个生物体内的所有细胞都具有相同的 功能功能 B B.生物体
8、内的任何一个细胞可以完成该个生物体内的任何一个细胞可以完成该个 体的全部功能体的全部功能 C C.生物体的每一个活细胞都具有发育成完生物体的每一个活细胞都具有发育成完 整个体的潜能整个体的潜能D.D.生物体的每个细胞都经过产生、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分裂、分化分化、生长、衰老、死亡的、生长、衰老、死亡的全过程全过程 随堂练习随堂练习n下列不能作为植物组织培养的材料（下列不能作为植物组织培养的材料（）A.秋海棠的叶秋海棠的叶 B.马铃薯的块茎马铃薯的块茎C.成熟的花粉成熟的花粉 D.木质部中的导管细胞木质部中的导管细胞随堂练习随堂练习n例例例例3 3：(08(08江苏生物江苏生物江苏
9、生物江苏生物)下列关于植物组织培养的下列关于植物组织培养的下列关于植物组织培养的下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（叙述中，错误的是（叙述中，错误的是（叙述中，错误的是（）A.A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调 节渗透压节渗透压节渗透压节渗透压B.B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤 组织的生长和分化组织的生长和分化组织的生长和分化组织的生长和分化C.C.离体器官或组
10、织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化 才能形成愈伤组织才能形成愈伤组织才能形成愈伤组织才能形成愈伤组织D.D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培 养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同1.1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成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？如何融合，遇到的第一个障碍是什么？如何消除这一障碍？消除这一障碍？2.2.怎样使两个不同原生质体发生融合？怎样使两个不同原生质体发生融合？3.3.发生了融合的原生质体如何处理而获得发生了融合的原生质体如何处理而获得杂种植物细胞？杂种植物细胞？4.4.原生质体融合成功的标志是什么？原生质体融合成功的标志是什么？5.5.如何将杂种细胞培育成杂种植株？如何将杂种细胞培育成杂种植株？