植物细胞工程实验室及基本操作共108页

分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
高度分化 脱分化 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 ______________的组织 ――→ 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
形成
(3)适宜的温度等外界条件。 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
专题2 细胞工程
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专题2 细胞工程
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专题2 细胞工程
三、植物组织培养技术(阅读教材 P34～P36)
1．理论基础(原理)：__植__物__细__胞__全__能__性____。
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
2．植物组织培养的基本过程 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
专题2 细胞工程
二、植物细胞的全能性(阅读教材 P33～P34) 1．含义：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。 2．表达过程 (1)脱分化： 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。
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专题2 细胞工程
植物细胞的全能性

使用比例
生长素 > 细胞分裂素 生长素 < 细胞分裂素
生长素 ＝ 细胞分裂素
实验结果
有利于根的分化 有利于芽的分化 促进愈伤体的消毒 外植体的消毒
外植体的切段 接种外植体
流水冲洗 →酒精消毒30s →无菌水清洗2～3次 →次氯酸钠溶液处理30min →无菌水清洗2～3次。
小肠上 皮细胞
血红 细胞
神经 细胞
细胞的再分化：
➢脱分化产生的愈伤组织继续培养， 重新分化成根或芽等器官的过程。
脱分化和再分化是依靠什么手段实现的？
补充：植物激素的作用
生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用： 生长素主要促进生根，细胞分裂素主要促进发芽， 通过改变二者的比例，可以实现脱分化与再分化。
诱导愈伤组织
移栽
注意：先诱导生芽，再诱导 生根！
诱导生芽生根 移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖，让 试管苗在培养箱内生长几日。用 流水清洗掉根部的培养基后，将 幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠 岩等环境中，待其长壮后再移栽 入土。
【注意】
1. 实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌。接种操 作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要 灭菌。 2. 接种时注意外植体的方向，不要倒插。 3. 诱导愈伤组织期间一般不需要光照，有光易形成维管 组织，不易形成愈伤组织。在后续的培养过程中，每日需 要给予适当时间和强度的光照。
特点：分化程度低， 全能性高。
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， 通过细胞分裂，形成 一种由排列疏松无规 则、高度液泡化、无 定形态的薄壁细胞组 成的组织。
细胞的脱分化：
➢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

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成根或芽等器官的过程。
想一想
1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？
细胞离体、一定的营养物质、 激素和其他外界条件
5、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？ （P43)
植物激素。
一般，当生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的形成 当生长素含量低于细胞分裂素时，有利于芽的形成。
的材料是
A、秋海棠的叶
D
B、马铃薯的块茎
C、成熟的花粉
D、木质部中的导管细胞
植物组织培养简图：
离体的器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织
激素、营养
再分化 根和芽 发育 完整植株
激素、光
植物组织培养的培养基
❖ 定义：含有一定营养成分，供组织培养植物 生长的基质
❖含有
❖ 1.水. ❖ 2.矿质元素 ❖ 3.植物激素 ❖ 4.蔗糖 ❖ 5.维生素等.
化学法：聚乙二醇（PEG）
杂种细胞融合形成的标志:杂种 细胞再生出细胞壁
2、概念
将不同种的植物体细胞，在一定条件下 融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新 的植物体的技术。
3、优势和未解决的问题
优势（与有性杂交方法比较） ：
克服了不同种生物远源杂交不亲和的障 碍 未解决的问题：未能让杂种植物按照人们
植物组织培养的培养基
❖ 定义：含有一定营养成分，供组织培养植物 生长的基质
❖含有
❖ 1.水. ❖ 2.矿质元素 ❖ 3.植物激素 ❖ 4.蔗糖 ❖ 5.维生素等.
植物组织培养过程是有性繁殖还 是无性繁殖?
❖无性繁殖， ❖优点：保持优良性状 ❖繁殖速度快、大规模生产 ❖提高经济效益
3.植物细胞表现出全能性的必要条 件是

解析：进行植物组织培养时将离体的植物组织、器官 或细胞接种到经消毒、灭菌的培养基中，培养基中含有供 组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还含 有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。
由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行分裂，
再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，
此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条
(1)①过程需要__________________________酶处理 植物细胞 A 和 B，分离出有活力的原生质体，酶解成功 后在显微镜下观察到原生质体的形态为________形。
(2)步骤②一般常用的化学试剂是______________， 目的是_____________________________________。 原生质体 A 和 B 通过过程②两两融合形成的融合细 胞有________种。
2．脱分化：让已分化的细胞，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，进而形成愈伤 组织。
3．再分化：愈伤组织在一定的培养条件下，分化出 根和芽，进而形成完整小植株。
三、植物组织培养技术
1．理论基础：植物细胞的全能性。 2．实验：胡萝卜的组织培养。 (1)原理。
(2)过程。
3．概念：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。
B 阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭 菌消毒。B 阶段需要光照，原因是_____________________
____________________________________________。

• 2．有没有一种温和的去壁方法呢？ • 3．为什么两个原生质体能发生融合，这
与细胞膜的什么特性有关？
• 4．如果两个来源不同的原生质体发生了 融合，下一步该做何处理？
• 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
3.1植物细胞工程
一、植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
？ 婴儿真的能在试管中发育吗
试管婴儿的生殖方式？ 听说过试管动物，有没有听说过试管植物的？
利用菊花花瓣培养的试管菊花
植
5
物
组
再分化
织
培 养
(愈伤组织) 4
3
6
1 脱分化
2
（一）、植物组织培养
1、概念
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。
单倍体育种
• 方法： –花药离体培养
• 技术： –组织培养获得单倍体 –秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍
• 优点： –明显缩短了育种年限 –后代稳定遗传
突变体的利用
• 利用组织培养时，分裂状态的细胞易受 培养条件和外界压力（如射线，化学物 质等）的影响而产生突变的原理，诱导 并筛选出对人类有用的突变体。
• 分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少， 甚至没有
• 采用茎尖进行组织培养
人工种子
• 结构：
–人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
• 优点：
–不受气候、季节、地域的限制 –保留优良性状 –时间短，占地少