细胞工程: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,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的科学技术。亚龙组培分为植物细胞工程和动物细胞工程。
一、细胞全能性
1. 概念: 具有某生物全部遗传信息的任一细胞,都具有发育成完整植株的潜能,即每个细胞都具有全能性的特点。 注: 植物的筛管细胞无细胞核不具备全能性,哺乳动物成熟红细胞也无细胞核不具备全能性。
2. 原理:细胞中含有本物种的全套基因
3. 分化: 生物在发育过程当中会出现分化,因为生物的基因在细胞中选择性表达,得到各种蛋白质。
4. 分化与全能性的关系 一般而言,分化程度越高全能性越低。如:受精卵>干细胞>体细胞,植物细胞>动物细胞也存在特殊情况:配子细胞属于高度分化细胞但其全能性仅次于受精卵
二、植物组织培养技术
1. 原理:利用植物细胞全能性
2. 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,培养在人工配置的培养基上,适宜条件下诱导产生愈伤组织、丛芽形成完整植株。
3. 流程:离体细胞(外植体)→愈伤组织→根芽分化(胚状体)→小植株外植体形成愈伤组织需经过脱分化,脱分化:已分化的细胞经诱导后失去特有结构和功能成为未分化细胞。 愈伤组织:脱分化形成的具有分生能力的薄壁细胞。 注:脱分化和再分化都需激素诱导脱分化培养基中生长素含量高于细胞分裂素,再分化培养基中细胞分裂素效用高于生长素。
4. 条件:进行组织培养的细胞必需是离体细胞。进行培养的过程需保证无菌环境 培养期间要有适宜的温度及营养等其他条件
5. 实验:胡萝卜的组织培养 1)消毒灭菌(培养基培养瓶等操作中需要用到的物品需高压蒸汽灭菌或其他灭菌方法) 2)组织块消毒(使用70%的酒精和20%的次氯酸钠溶液)3)取材(选取胡萝卜根的形成层部位进行培养)原因:形成层属于分生组织,分裂能力强易成活 4)接种 5)诱导愈伤组织(避光,恒温23-26℃)6)分化培养(照光)