内容正文:
第2章 细胞工程
基础梳理
重点难点
考点一 植物细胞工程
知识梳理
一.细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程
原理和方法
操作水平
目的
分类
细胞生物学、分子生物学和发育生物学
细胞器、细胞或组织
获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
动物细胞工程和植物细胞工程
知识梳理
二、植物细胞的全能性
1.理论基础:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,即细胞具有全能性
2.原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息
3.全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件
4.全能性高低
②受精卵>生殖细胞>体细胞
③植物细胞>动物细胞
①分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
(受精卵全能性最高)
知识梳理
三、植物组织培养技术
1.概念:将离体的植物器官、组织或细胞(外植体)等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术
2.原理:植物细胞一般具有全能性
3.过程:
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
不需要光照
需要光照
脱分化
再分化
重点难点
三、植物组织培养技术
3.过程:
(1)外植体:用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞
(2)脱分化:在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞经过脱分化,失去其特有的结构和功能,转变成未分化细胞的过程
(3)愈伤组织:不定形的薄壁组织团块
(4)再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化出根或芽等器官的过程
重点难点
三、植物组织培养技术
4.实例——菊花的组织培养
(1)操作流程
外植体消毒
酒精消毒30S
无菌水清洗2~3次
流水冲洗
外植体
次氯酸钠
溶液处理30min
无菌水清洗2~3次
接种
将外植体切成0.5-1CM长的小段
将外植体1/3—1/2插入诱导愈伤组织的培养基
用封口膜或瓶盖封盖瓶口,并做好标记
培养
置于18-22℃的培养箱中培养
15-20d后转接到诱导生芽的培养基
长出芽再转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导形成试管苗
三、植物组织培养技术
4.实例——菊花的组织培养
(1)操作流程
重点难点
移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖,让试管在培养箱内生长几日。用流水清洗根部的消过毒后,将幼苗移植到培养基的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长状后再移栽入土
栽培
将幼苗移栽后,每天观察并记录幼苗的生长情况,适时浇水、施肥,直至开花
接种注意事项:
诱导愈伤组织培养基→诱导生芽培养基→诱导生根培养基
若先生根后面就不易生芽
植物组织培养的关键
(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)。
(3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用
脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
三、植物组织培养技术
4.实例——菊花的组织培养
知识梳理
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按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的实验结果
使用顺序 实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分化
先使用细胞分裂素,后使用生长素 细胞既分裂也分化
同时使用 分化频率提高
简记:先“生”分裂不分化,后“生”分裂又分化,同“使”分化频率高
三、植物组织培养技术
4.实例——菊花的组织培养
知识梳理
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知识拓展
生长素/细胞分裂素的值影响植物细胞的发育方向
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
高 有利于根的分化,抑制芽的形成
低 有利于芽的分化,抑制根的形成
适中 促进愈伤组织的生长
简记为:“高”根,“低”芽,“中”愈伤
三、植物组织培养技术
4.实例——菊花的组织培养
三、植物组织培养技术
4.实例——菊花的组织培养
(2)注意事项
.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。
.接种时注意外植体的方向,不要倒插。
.诱导愈伤组织期间一般不需要光照,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。
重点难点
四、植物体细胞杂交技术
1.概念:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术
2.过程:
知识梳理
植物细胞A、B
原生质体A、B
融合的原