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植物细胞工程简介学生:张建苓指导老师:叶志义
细胞工程的概念
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。
细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物细胞工程的基本技术和理论基础
植物细胞工程的理论基础是:
植物细胞的全能性
植物细胞工程常用的技术是
植物组织培养
植物体细胞杂交
概念:细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。
原因:是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。
细胞的全能性
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、激素和其他外界条件的作用下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。
在生物的个体发育中,由于基因在特定时间和空间下选择性地表达而形成不同器官,因此,要实现细胞的全能性,首先必须使生物体的细胞处于离体状态。
受精卵的全能性最高;
其次是生殖细胞(尤其是卵细胞);
体细胞的全能性比生殖细胞低得多。
1958年,美国Stewarol在用野生胡萝卜游离韧皮部细胞进行体外培养的标本中,观察到已经高度分化的细胞可以重新分裂,而回复至胚性细胞状态。
植物细胞工程的举例
一、植物组织培养
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。
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化(又叫去分化)
愈伤组织(排列疏松而无规则,高度液泡化再分化的呈无定形状态的薄壁细胞)
根或芽等器官
植物体
(一)植物组织培养基本过程
关键步骤:进行灭菌处理;
植物激素:细胞分裂素与生长素之间的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。(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。)
条件:适宜的养料、激素、温度和无菌条件
(愈伤组织再分化过程应先诱导生芽,再诱导生根)
转基因抗虫棉组培过程
分子生物学方法获得抗虫基因
目的基因与载体相连
转化
(载体携带目的基因进入细胞)
一般将载体转入大肠杆菌
常用的为T载体
转基因抗虫棉组培过程
筛选
将转化的大肠杆菌涂布在含有抗生素的培养基上,筛选出含有目的基因的大肠杆菌
结合转移
分别挑取大肠杆菌、农杆菌、help的单菌落涂布在含抗性培养基的平板中央,将三者混合在一起培养,筛选出含有目的基因的农杆菌
挑农杆菌划线培养
农杆菌扩大培养
挑取农杆菌的单菌落放到YEB液体培养基上培养,为侵染做准备