2018年高中生物人教版同步课件:专题2《细胞工程》专题整合选修3
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人教版高中生物选修3专题2《细胞工程》ppt总结课件
(4)检测基因是否表达采用抗原抗体杂交法。培养动物细胞 采用动物细胞培养法,当细胞密度达到一定程度,需要进行分 瓶,进行传代培养。
[答案] (1)使细胞分散开 (2)XhoⅠ (3)② (4)抗体 传代
(2)目的基因两端及载体DNA分子中均有XhoⅠ酶识别的核 苷酸序列,故构建基因表达载体时,应用XhoⅠ酶切割DNA分 子。
(3) 图 示 可 知 载 体 中 酶 HpaⅠ 与 XhoⅠ 切 割 点 距 离 为 100 bp,GDNF基因切割成600 bp和100 bp两种DNA片段,由正向 连接的重组载体中GDNF基因方向与HpaⅠ、XhoⅠ酶切割结 果可知,正向连接的重组载体被酶HpaⅠ和酶XhoⅠ切割后, 将得到6 000 bp和700 bp两种DNA片段,即为②。
[答案] (1)限制性核酸内切 选择 (2)T-DNA 筛选获得T-DNA片段的植物细胞 (3)细胞分裂素浓度 顶芽端合成的生长素向基部运输,促 进根的分化 (4)投放棉铃虫 农药
3.(2015·福建卷,33)GDNF是一种神经营养因子,对损 伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF 基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用 于干细胞基因治疗的研究。请回答:
专题二 细胞工程
专题二 专题归纳
1 知识回顾 2 高考体验
知识回顾
高考体验
1.(2015·北京卷,5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基 因植株的常规实验步骤中,不.需.要.的是( )
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 [解析] 用农杆菌转化法获得的转基因细胞需经植物组织 培养获得转基因个体,不需要经过原生质体融合过程,C错 误。 [答案] C
[答案] (1)使细胞分散开 (2)XhoⅠ (3)② (4)抗体 传代
(2)目的基因两端及载体DNA分子中均有XhoⅠ酶识别的核 苷酸序列,故构建基因表达载体时,应用XhoⅠ酶切割DNA分 子。
(3) 图 示 可 知 载 体 中 酶 HpaⅠ 与 XhoⅠ 切 割 点 距 离 为 100 bp,GDNF基因切割成600 bp和100 bp两种DNA片段,由正向 连接的重组载体中GDNF基因方向与HpaⅠ、XhoⅠ酶切割结 果可知,正向连接的重组载体被酶HpaⅠ和酶XhoⅠ切割后, 将得到6 000 bp和700 bp两种DNA片段,即为②。
[答案] (1)限制性核酸内切 选择 (2)T-DNA 筛选获得T-DNA片段的植物细胞 (3)细胞分裂素浓度 顶芽端合成的生长素向基部运输,促 进根的分化 (4)投放棉铃虫 农药
3.(2015·福建卷,33)GDNF是一种神经营养因子,对损 伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF 基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用 于干细胞基因治疗的研究。请回答:
专题二 细胞工程
专题二 专题归纳
1 知识回顾 2 高考体验
知识回顾
高考体验
1.(2015·北京卷,5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基 因植株的常规实验步骤中,不.需.要.的是( )
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 [解析] 用农杆菌转化法获得的转基因细胞需经植物组织 培养获得转基因个体,不需要经过原生质体融合过程,C错 误。 [答案] C
人教版高中生物选修3专题2 第1节《第1课时 植物细胞工程的基本技术》ppt课件
• (4)愈伤组织:排列疏松、无规则,高度液泡化的无 定形状态的薄壁细胞。
• 3.理论基础:细胞的全能性。
• 4.实验:胡萝卜的组织培养
• (1)实验原理
• 植物的根、茎、叶细胞都具有全能性,在一定的营 养和激素条件下,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 以诱导其再分化生成胚状体和丛芽,进而培育成完 整的小植株。
• B.在愈伤组织的形成过程中,必须从培养基中获得 水、无机盐和小分子的有机物等营养物质
• C.为促进花粉细胞分裂生长,在培养基中应加入适 宜浓度的生长素等植物激素
• D.试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或 aaBB或aabb
• [解析] 花粉是通过减数分裂形成的,其基因型为 AB或Ab或aB或ab,由花粉发育而来的个体未经秋 水仙素处理,是单倍体。
专题二 细胞工程
专题概述 1996 年 7 月 5 日,英国苏格兰罗斯林研究所胚胎学家维尔 穆特博士和他领导的基因小组在绵羊无性繁殖技术领域取得 重大突破,一只无性繁殖的绵羊已经在他的试验基地出生。他 的研究小组从一只母羊身上提取的卵子(把卵子去掉内核)进行 电子“焊接”,形成一个胚胎,并把此胚胎移入另外一只母羊 子宫内培育,便顺利生下了这只被命名为“多利”的小羊羔。 羊羔是其“基因母羊”的完全复制品,科学家给利用这种无性 繁衍技术生产的羊起名为“克隆羊”。
• (2)实验关键 • ①取材:应选择含形成层的部分,易于诱导形成愈
伤组织。 • ②全程无菌操作(包括接种用具、接种环境和接种材
料、接种过程、培养过程)。 • ③植物激素的比例适当。
• 知识贴士:植物组织培养过程中光照条件非常重要, 包括光照强度、时间和波长。但在愈伤组织的诱导
• 3.理论基础:细胞的全能性。
• 4.实验:胡萝卜的组织培养
• (1)实验原理
• 植物的根、茎、叶细胞都具有全能性,在一定的营 养和激素条件下,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 以诱导其再分化生成胚状体和丛芽,进而培育成完 整的小植株。
• B.在愈伤组织的形成过程中,必须从培养基中获得 水、无机盐和小分子的有机物等营养物质
• C.为促进花粉细胞分裂生长,在培养基中应加入适 宜浓度的生长素等植物激素
• D.试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或 aaBB或aabb
• [解析] 花粉是通过减数分裂形成的,其基因型为 AB或Ab或aB或ab,由花粉发育而来的个体未经秋 水仙素处理,是单倍体。
专题二 细胞工程
专题概述 1996 年 7 月 5 日,英国苏格兰罗斯林研究所胚胎学家维尔 穆特博士和他领导的基因小组在绵羊无性繁殖技术领域取得 重大突破,一只无性繁殖的绵羊已经在他的试验基地出生。他 的研究小组从一只母羊身上提取的卵子(把卵子去掉内核)进行 电子“焊接”,形成一个胚胎,并把此胚胎移入另外一只母羊 子宫内培育,便顺利生下了这只被命名为“多利”的小羊羔。 羊羔是其“基因母羊”的完全复制品,科学家给利用这种无性 繁衍技术生产的羊起名为“克隆羊”。
• (2)实验关键 • ①取材:应选择含形成层的部分,易于诱导形成愈
伤组织。 • ②全程无菌操作(包括接种用具、接种环境和接种材
料、接种过程、培养过程)。 • ③植物激素的比例适当。
• 知识贴士:植物组织培养过程中光照条件非常重要, 包括光照强度、时间和波长。但在愈伤组织的诱导
高中生物 专题归纳 专题2 细胞工程课件 新人教版选修3
【答案】 (1)遗传特性 快 遗传信息 (2)微生物 (3)生根 细胞分裂素 2,4D (4)逐渐减小 先增加后下降 不能 降低
第二十六页,共32页。
6.(2013·西城质检)1975 年科学家首次利用 B 淋巴细胞 杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题:
第二十七页,共32页。
(1)病原体注入小鼠体内后,要经过________细胞处理后 形成抗原—MHC 复合体,才能被免疫细胞识别。
A.证明杂种细胞具有全能性 B.克服远缘杂交不亲和的障碍 C.缩短育种周期,减少盲目性 D.快速培育无病毒植株,保留杂种优势
第二十页,共32页。
【解析】 本题考查植物体细胞杂交的应用。植物体细 胞杂交的本质是直接让来源不同的植物细胞相互融合,这两 种细胞可以没有任何亲缘关系,也就是说此技术解决了远缘 杂交不亲和的障碍,跨越了生殖隔离。
【答案】 B
第二十一页,共32页。
5.回答下列关于植物组织培养的问题。 (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术 可以保持品种的________,繁殖种苗的速度________。离体 的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株, 说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台 上进行,其原因是避免________的污染。
第十二页,共32页。
利用下列现代生物工程技术能培育出只含一个
亲本遗传性状的后代的是( )
A.组织培养
B.细胞融合
C.转基因技术
D.核移植技术
第十三页,共32页。
【解析】 组织培养是由同一种生物的细胞分裂分化形 成新个体,属无性生殖,因而新个体只有一个亲本的遗传性 状。细胞融合是由两个细胞融合在一起,融合后的细胞同时 具有原来两个细胞的遗传物质,即为杂种细胞。转基因技术 为外源基因在异种生物中表达的技术,故含有两个亲本的遗 传性状。核移植技术为一个细胞的细胞核与一去核的卵母细 胞形成重组细胞,最终发育成一个新个体的过程,故含有两 个亲本的遗传性状。
第二十六页,共32页。
6.(2013·西城质检)1975 年科学家首次利用 B 淋巴细胞 杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题:
第二十七页,共32页。
(1)病原体注入小鼠体内后,要经过________细胞处理后 形成抗原—MHC 复合体,才能被免疫细胞识别。
A.证明杂种细胞具有全能性 B.克服远缘杂交不亲和的障碍 C.缩短育种周期,减少盲目性 D.快速培育无病毒植株,保留杂种优势
第二十页,共32页。
【解析】 本题考查植物体细胞杂交的应用。植物体细 胞杂交的本质是直接让来源不同的植物细胞相互融合,这两 种细胞可以没有任何亲缘关系,也就是说此技术解决了远缘 杂交不亲和的障碍,跨越了生殖隔离。
【答案】 B
第二十一页,共32页。
5.回答下列关于植物组织培养的问题。 (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术 可以保持品种的________,繁殖种苗的速度________。离体 的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株, 说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台 上进行,其原因是避免________的污染。
第十二页,共32页。
利用下列现代生物工程技术能培育出只含一个
亲本遗传性状的后代的是( )
A.组织培养
B.细胞融合
C.转基因技术
D.核移植技术
第十三页,共32页。
【解析】 组织培养是由同一种生物的细胞分裂分化形 成新个体,属无性生殖,因而新个体只有一个亲本的遗传性 状。细胞融合是由两个细胞融合在一起,融合后的细胞同时 具有原来两个细胞的遗传物质,即为杂种细胞。转基因技术 为外源基因在异种生物中表达的技术,故含有两个亲本的遗 传性状。核移植技术为一个细胞的细胞核与一去核的卵母细 胞形成重组细胞,最终发育成一个新个体的过程,故含有两 个亲本的遗传性状。
2018学年高中生物选修三课件 专题2 细胞工程 专题2 2.2.1
养。两种表述没有本质区别。
养。
(6)细胞贴壁(贴壁生长)和接触抑制 ①细胞贴壁:培养液中分散的动物细胞,置于适宜的条件下,能够分裂, 这些细胞贴附在培养瓶壁上,称为细胞贴壁,或贴壁生长。 ②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂 增殖的现象。
(7)胰蛋白酶在培养过程中的作用及与原代培养和传代培养的联系 原代培养和传代培养一般均需对细胞进行胰蛋白酶细胞分散处理,区分两 种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。 ①第一次:用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理,使其分散成单个细胞 后进行培养,即为原代培养。 ②第二次:细胞培养过程中出现接触抑制,用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离 下来,然后,将其分散到多个培养瓶中继续培养,即为传代培养。
探讨3:探究动物细胞培养时,为什么要在培养基中加入血清、血浆等天然 成分?
提示:因血清和血浆中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质,如蛋白 质、氨基酸、未知的促生长因子等。因此细胞培养时,为保证细胞能顺利生长 和繁殖,一般需添加血清、血浆等天然成分。
探讨4:动物细胞培养需要控制的气体环境是怎么样的?各自起什么作用? 提示:95%的空气和 5%的 CO2 混合气体;O2 维持细胞代谢,CO2 维持培养 液的 pH。
【答案】 D
2.某研究小组进行药物试验时,以动物肝细胞为材料,测定药物对体外培 养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为 正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培 养条件均相同。一段时间后,观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。
(2) 在 动 物 细 胞 培 养 时 , 通 常 在 合 成 培 养 基 中 加 入 适 量 血 清 , 其 原 因 是 ____________________________________________________________________ ________ 。细 胞培 养应 在含 5%CO2 的恒温 培养 箱中 进行 , CO2 的作 用 是 __________________________________________________________________。
高中生物选修三专题二细胞工程PPT课件
第14页/共53页
第15页/共53页
能力训练:
1、下列不能作为植物组织培养的材料是:
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
第16页/共53页
植物体细胞杂交应用研究
第17页/共53页
植物体细胞杂交
1、定义:将两个来自不同植物的体细胞融合成
一个杂种细胞,且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
化的呈无定形状态的薄壁细胞)
再分化
根或芽等器官 植物体
植物组织培养的条件:
适宜的养料和激素,适宜的 温度和无菌条件
第35页/共53页
第36页/共53页
相关问题
1、在植物组培过程中,为 什么要进行一系列的消 毒,灭菌,并且要求无 菌操作?
2、为什么切取胡萝卜根的 形成层,其他部分也能 培养成小植株吗?
3. 全能性高低:
①受精卵>胚胎干细胞>生殖 细胞>体细胞
②植物细胞>动物细胞
第5页/共53页
一、植物组织培养
• 2、植物组织培养的条件 • 内因:离体细胞、组织或器官 • 外因:1)适宜的外界环境条件,例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等 • 2)培养基(一定的营养物质,激素)
第6页/共53页
一、 植物组织培养
第1页/共53页
细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
第2页/共53页
第3页/共53页
一、植物组织培养
• 1、原理: • 细胞的全能性
第4页/共53页
细胞的全能性
1. 概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体
的潜能。
2. 原因: 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传
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能力训练:
1、下列不能作为植物组织培养的材料是:
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
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植物体细胞杂交应用研究
第17页/共53页
植物体细胞杂交
1、定义:将两个来自不同植物的体细胞融合成
一个杂种细胞,且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
化的呈无定形状态的薄壁细胞)
再分化
根或芽等器官 植物体
植物组织培养的条件:
适宜的养料和激素,适宜的 温度和无菌条件
第35页/共53页
第36页/共53页
相关问题
1、在植物组培过程中,为 什么要进行一系列的消 毒,灭菌,并且要求无 菌操作?
2、为什么切取胡萝卜根的 形成层,其他部分也能 培养成小植株吗?
3. 全能性高低:
①受精卵>胚胎干细胞>生殖 细胞>体细胞
②植物细胞>动物细胞
第5页/共53页
一、植物组织培养
• 2、植物组织培养的条件 • 内因:离体细胞、组织或器官 • 外因:1)适宜的外界环境条件,例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等 • 2)培养基(一定的营养物质,激素)
第6页/共53页
一、 植物组织培养
第1页/共53页
细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
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第3页/共53页
一、植物组织培养
• 1、原理: • 细胞的全能性
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细胞的全能性
1. 概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体
的潜能。
2. 原因: 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传
高中生物(新人教版)选修三:专题2《细胞工程》:2.2《动物细胞工程》课件(新人教版选修3)
胰蛋白酶 动物组织细胞间隙中含有一定量的弹 用胰蛋白酶分散 性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形 细胞,说明细胞 成具有一定弹性和韧性的组织和器官。 原代培养 间的物质主要是 蛋白质。动物细 胞培养适宜的PH 传代培养 为7.2—7.4,此环 境下胃蛋白酶 (2.0)没有活性, 细胞增殖缓 而 胰 蛋 白 酶 (7.2慢,核型可 8.4) 的 活 性 较 高 。 能变化
克隆动物所生活的环境不会完全相同,其形成的行为、习性也
不可能和核供体动物完全相同,从这一角度看,克隆动物不会 是核供体动物100%的复制。
1、在畜牧业中可以加速家 畜遗传改良的进程 2、保护濒危物种 3、医药卫生领域生产医用蛋 白质及组织器官的移植 4、了解胚胎发育和衰老过程;追踪研究疾病的发展过程和 治疗疾病
这样融合成的杂交瘤细胞,继承了双亲细胞的遗传物 质,不仅具有B细胞分泌抗体的能力,而且还有无限增 殖的本领,因而可以获得大量单克隆抗体。
与常规抗体相比,单克隆抗体产量高,特异性强,灵敏 度高,优越性十分明显。
1、临床诊断 2、作为载体,运载抗癌药物,形成“生物导弹”治疗肿瘤 资料:目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。 许多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、 内分泌疾病和遗传病,用单克隆抗体作为诊断手段,是一 个必然趋势。另外,用单克隆抗体做体内诊断,借以鉴别 和定位体内“病灶”也引起人们的注意,目前,主要用于 肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。
和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞
利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
细胞融合、筛选
杂交瘤细胞
细胞培养 筛选,继续培养
足够数量的、能产生 特定抗体的细胞群
体外培养 注射到小鼠腹腔
高中生物选修3专题二 细胞工程 ppt课件
三、植物细胞工程的实际应用
(一)植物繁殖新途径 1、概微念型:快繁速殖繁殖优良品种的植物组织培养技术,
也叫快速繁殖技术。 特点:
• 繁殖速度快,即具有高效性 • 保持优良品种的遗传特性,即具有高保真性
三、植物细胞工程的实际应用
2、培育脱毒作物
原因:无性繁殖的作物,感染的病毒易传播给 后代,病毒在作物体内逐年积累,会导致作物产 量降低,品质变差。 材料:植物分生区(如茎尖)。 方法:切取茎尖进行组织培养,获得脱毒苗。
三、植物细胞工程的实际应用
3、人工种子
植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、 腋芽等包裹在人工薄膜(人工种皮)内形成的结构。
技术:组织培养 特性:在适宜条件下可以萌发长成幼苗 优点
•后代无性状分离,保持优良特性 •不受季节、气候和地域的限制
三、植物细胞工程的实际应用
(二)作物的新品种培育
1、单倍体育种 2.突变体的利用 3.细胞产物的工厂化生产
①适宜温度、无光
( 一
分化程度低 去分化较易
幼芽或幼根?
照、 pH和无菌环 境。
) 植 物
离体的植物 器官、组织 或细胞
外植体 (分化)
脱分化 条件?
②无机、有机成分 和植物激素(生长 素,细胞分裂素和 赤霉素等)
组 织 培 养
特点? 无定形状态
愈伤组织
(未分化)有分生能力
薄壁细胞 高度液泡化
再分化 需光照
供体:优质高产奶牛
受体:普通奶牛(卵 母细胞的采集与培养)
◆用的是去 1操促达质.体作使全和积。细能营大2胞性养.,含核的条易有表物件。核第裂胞期么的二中(?)减次期M为Ⅱ数分细什中
◆促融方法: 电刺激 妊娠、分娩
2018学年高中生物选修三课件:第2章 细胞工程-第3节-第2课时
↓ 细胞融合:加促融因子于待融合的细胞之中,诱导融合
↓
杂种细胞选择:利用选择性培养基等,使亲本细胞死亡,而让杂种细胞存 活
↓ 杂种细胞克隆:对选出的杂种细胞进行克隆,经过培养,就能获得所需要 的细胞
(2)过程分析:
细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合,其 中细胞膜融合是细胞融合的先导,在细胞膜融合中体现出细胞膜具有 一定的流动性。
[合作探讨] 科学家经过长期的探索,终于实现了让不同种动物的体细胞进行杂交的设 想,观察下图,图中有多个 A 细胞和 B 细胞。
探讨1:动物细胞融合的结构基础是什么? 提示:细胞膜的流动性。 探讨2:若只考虑两两融合,则诱导细胞融合后可能形成几种融合细胞?融 合后的细胞在遗传上有何特点? 提示:①三种融合细胞,即同种细胞融合(两种)和不同种细胞融合(一种)。 ②特点:具有两个细胞的遗传信息。
[思维升华] 1.原理:要获得大量的单一抗体,必须克隆单一的浆细胞,形成细胞群; 将效应 B 细胞与骨髓瘤细胞融合,其原因如下: (1)每一个效应 B 细胞只能分泌一种特异性抗体;不同种类的效应 B 细胞分 泌的抗体不同。 (2)效应 B 细胞在体外培养时不能无限增殖;骨髓瘤细胞能无限增殖。 (3)效应 B 细胞与骨髓瘤细胞的杂交细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗 体。
2.单克隆抗体的制备过程
3.杂交瘤细胞的特点:无限增殖,产生单克隆抗体。 4.制备单克隆抗体的两次筛选 第一次筛选:由于细胞融合是随机的,因此细胞混合物中融合细胞将以多 种形式出现,因此必须从中筛选出既能分泌抗体同时又能大量增殖的杂交瘤细 胞。 第二次筛选:从杂交瘤细胞群中选出能产生专一抗体的特异性杂交瘤细胞。 5.单克隆抗体的优点:特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大,容易标准 化生产等。
↓
杂种细胞选择:利用选择性培养基等,使亲本细胞死亡,而让杂种细胞存 活
↓ 杂种细胞克隆:对选出的杂种细胞进行克隆,经过培养,就能获得所需要 的细胞
(2)过程分析:
细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合,其 中细胞膜融合是细胞融合的先导,在细胞膜融合中体现出细胞膜具有 一定的流动性。
[合作探讨] 科学家经过长期的探索,终于实现了让不同种动物的体细胞进行杂交的设 想,观察下图,图中有多个 A 细胞和 B 细胞。
探讨1:动物细胞融合的结构基础是什么? 提示:细胞膜的流动性。 探讨2:若只考虑两两融合,则诱导细胞融合后可能形成几种融合细胞?融 合后的细胞在遗传上有何特点? 提示:①三种融合细胞,即同种细胞融合(两种)和不同种细胞融合(一种)。 ②特点:具有两个细胞的遗传信息。
[思维升华] 1.原理:要获得大量的单一抗体,必须克隆单一的浆细胞,形成细胞群; 将效应 B 细胞与骨髓瘤细胞融合,其原因如下: (1)每一个效应 B 细胞只能分泌一种特异性抗体;不同种类的效应 B 细胞分 泌的抗体不同。 (2)效应 B 细胞在体外培养时不能无限增殖;骨髓瘤细胞能无限增殖。 (3)效应 B 细胞与骨髓瘤细胞的杂交细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗 体。
2.单克隆抗体的制备过程
3.杂交瘤细胞的特点:无限增殖,产生单克隆抗体。 4.制备单克隆抗体的两次筛选 第一次筛选:由于细胞融合是随机的,因此细胞混合物中融合细胞将以多 种形式出现,因此必须从中筛选出既能分泌抗体同时又能大量增殖的杂交瘤细 胞。 第二次筛选:从杂交瘤细胞群中选出能产生专一抗体的特异性杂交瘤细胞。 5.单克隆抗体的优点:特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大,容易标准 化生产等。
人教版高中生物选修三专题二《植物细胞工程》课件
细胞分裂 杂种细胞AB
智能训练
白菜和甘蓝两种植物之间存在着生殖隔离,不能进行传 统的有性杂交。那么如何得到如图这样的“白菜——甘蓝” 植株呢?
小结
细胞工程
动物细胞工程 植物细胞工程
科学
基础 推动
应用
技术
社会
植物组织培养 植物体细胞杂交
Science
Technology
Society
谢 谢
应用细胞生物学和分子生物学
2、种苗脱毒 针对病毒对农作物造成的严重危害, 通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已 经取得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。
3、突变育种 采用组织培养可以直接诱变和筛选 出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。 象中国林科院用逐步加大培养基中盐的浓度,直接获得 耐盐的杨树株系。
植物细胞工程
1975年美国的查可巴瑞成功地在培养基上将4种降解性质粒转 到1株细菌的细胞内,构建成举世瞩目的第一个“超级菌”。该种 超级菌能同时降解7种以上的石油烃类化合物,几小时内的效果相 当于自然菌株一年以上的同等水平。1982年他又实现了细胞间质粒 的自然传递和相互作用,构建出新的超级菌,新超级菌清除石油污 染所需时间不到传统方法的10%,消耗费用仅为传统方法的35%。
4、远缘杂交 利用组织培养可以使难度很大的远 缘杂交取得成功,从而育成一些罕见的新物种。比如辽 宁果树研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。
克服远源杂交不亲和的障碍
去掉细胞壁
大大扩展了可用于杂交的亲 本组合范围
原生质体A
原生质体B
1、离心、振动、 电刺激 2、聚乙二醇
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
原因
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传 物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,理论上讲, 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
人教版高中生物选修3专题2.1.1植物细胞工程的基本技术(共30张PPT)
相关问题
(2)为什么切取胡萝卜根的形成层,其他部分也能培 养成小植株吗?
胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花)也能培养再 生形成小植株,只是诱导愈伤组织比较困难。
(3)为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养?
在有光时,往往容易形成维管组织,不易形成愈伤组 织。在避光条件更易于愈伤组织的生长。
无菌、
有光
外植体 无→光 愈伤组织 → 胚状体 → 试管苗
原因是杂种植物细胞中含有两种植物的遗传物质。
4.两个细胞融合成一个细胞,染色体数、染色体组数、基因组成都是两细胞相 关数值直接相加。
如:二倍体白菜(9对染色体)和二倍体甘蓝(9对染色体)体细胞杂交 得到的白菜-甘蓝有18对染色体,有四个染色体组,为四倍体。
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。
于是,这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交,来实现这一美妙的设想。
请思考:
1.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?
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、把原生质体放在一起能自然融合吗? 5.如果两个来源不同的原生质体发生了融合,下一
原理:
植物细胞具有全能性
一、细胞的全能性
1、定义: 已分化的细胞,还具有发育成完整个体的潜能,
细胞的这种特性叫细胞的全能性。
2、原理:每个细胞都是由受精卵分裂而来,都与受
精卵一样包含发育成完整个体的全部基因.
(全能性最高 )
3、大小:受精卵> 生殖细胞>体细胞
植物细胞>动物细胞
③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
高中生物(人教版选修3)专题2同步教学课件2.1 植物细胞工程基本技术 (共32张PPT)
按操作对 象分
细胞工程与基因工程相比: 前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。 思考:
克隆多莉羊技术是
培育转基因抗虫棉是
细胞 分子
水平上的技术,
水平上的技术。
这些菊花怎么长出来的?
为什么由一片花瓣通过培养可以得到一株完整 植株呢?
2.1植物细胞工程基本技术
一、细胞的全能性: 1、概念:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体 的潜能, 2、基础(具有全能性的原因): 选择干细胞培育成一个器官是属于全能性( X ) 生物体细胞都是由受精卵经 有丝分裂形的,都含 有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完 整个体所需的 全部基因 。
原 生 质 体 人工诱导 杂 种 细 胞 织愈 伤 组 株杂 种 植
胞番 茄 细
三、植物体细胞杂交技术(重点 理解): 1、过程: (1)、去壁的常用方法: 酶解法(纤维素酶、果胶酶等) (2)、原生质体融合方法: 物理法:离心、振动、电刺激等 化学法:聚乙二醇(PEG) (3)、组织培养
三、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
一、细胞的全能性(重点 理解): 3、全能性的程度: (1) 受精卵的全能性最高 (2 ) 受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 (3) 植物细胞> 动物细胞 (4)分化程度低的细胞 > 分化程度高的细胞 4、生物体内细胞并没有表现出全能性,而是分化成 为不同的组织器官的原因 基因选择性表达的结果
一、细胞的全能性:
二、植物组织培养技术: 4、愈伤组织:由离体 的植物组织或细胞,在培养 一段时间以后,通过细胞分 裂,形成的一群薄壁细胞。 有丝分裂 特点:具分裂、分化能力 即具有全能性(主要) 无定形状态 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光合作用
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术(共40张ppt)
二、植物体细胞杂交技术:
这幅番茄—马铃薯图利用 传统有性杂交方法能实现 吗?为什么?
因为不同种生物之间存在 着生殖隔离,所以用传统 的有性杂交方法是不可能 做到这一点的。
“Potamato”
于是,这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交,来实现这一美妙的设想。
植物体细胞杂交技术
1、过程:
融
一、植物组织培养技术
4、相关概念: (5)愈伤组织:一些分化的细胞,经过植物 激素诱导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细 胞组织。
细胞特点:细胞排列疏松无规则,高度液泡化 的薄壁细胞。
(6)外植体:在植物组织培养过程中,从植 物体上被分离下来的,接种在培养基上供培养 用的原生质体、细胞、组织、器官等 5、植物组织培养的意义: 植物繁殖的新途径等 作用。
TIP3:认知获取是学习的开始,而不是结束。
为啥总是听懂了, 但不会做,做不好?
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
超级记忆法
超级记忆法-记忆 规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制:可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
植物组织培养
二、植物体细胞杂交技术:
利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
例题3.不能人工诱导原生质体融合的方法是:
A、振动 B、电刺激、
C、PEG试剂、 D、重压
二、植物体细胞杂交技术: 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。
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.2植物细胞工程的实际应用(共21张PPT)
后代都是纯合子,明显缩短育种年限。 成就: 1号烟草品种、中花8号、11号水稻。
2、突变体的利用
产生:
植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
利用:
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
成就:
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的 突变体,如抗烟草花叶病毒的甘蔗。
【答案】A
【例4】 请回答: (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。 遗传特性 该技术可以保持品种的 ,繁殖种苗的速 快 度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养, 最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有 遗传信息 该植物的全部 。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超 净工作台上进行,其原因是避免微生物 的污染。 (3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使 用可诱导试管苗 生根,而与 细胞分裂素 配比适 宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长, 促进愈伤组织产生和生长,需要使用的生长素调 2,4—D 节剂是 (脱落酸、2、4—D)。
作物上已获得成功
一、植物繁殖的新途径
3.神奇的人工种子 天然种子的缺陷 人工种子的概念
通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和 腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
胚状体
在组织培养过程中,由愈伤组织再分化形 成的类似于胚的结构。
人工种子的组成
胚状体(不定芽、顶芽和腋芽)+人工种皮
(4)将某植物试管苗培养 在含不同浓度蔗糖的培养基 上一段时间后,单株鲜重和 光合作用强度的变化如图。 据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作 用强度的变化趋势是 逐渐减小 ,单株鲜重的 变化趋势是 先增加后下降 。据图判断,培养基 中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的 量 不能(能、不能)满足自身最佳生长的需要。 (5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中 提高其光合作用能力,应 降低 (降低,增加) 培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
2017-2018学年高中生物选修三(课件 人教版):专题2 细胞工程 (共12张PPT)
知识网络
专题突破
专题一 植物细胞工程、动物细胞工程、基因工程的比较
1.植物细胞工程与动物细胞工程的主要区别见下表:
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手 段
植物组织培养、植物体细胞杂交 等
动物细胞培养、动物细胞融合、 单克隆抗体制备、胚胎移植、核
移植等
应用的 酶
纤维素酶和果胶酶(去除细胞壁)
胰蛋白酶(离散细胞)
2.植物体细胞杂交 通过体细胞杂交得到的杂种植株,染色体数是两个细胞中染色体 数之和,且一般来自不同种,如“白菜—甘蓝”的染色体数是白菜和 甘蓝的染色体数之和。杂种植株具有双亲的遗传物质,将表现出双亲 的性状。 3.动物细胞融合 动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个杂交细胞的 过程。杂交细胞中的染色体数是原来两个或多个细胞的染色体数之 和。杂交细胞具有双亲的遗传物质,将表现出双亲的遗传性状。
4.动物细胞培养 动物细胞培养是将组织从动物体内取出,将它分散成单个细胞, 然后接种在适宜的培养基中,使这些细胞在体外继续生长和繁殖。动 物细胞培养依据的是细胞增殖原理,在不发生基因突变的情况下,培 养出的细胞具有原组织细胞的遗传性状。 5.动物核移植 动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个去掉细胞核 的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,最终发育为动物个 体。这个新个体既具有供核基因的性状,又具有供质基因的性状,但 主要性状与供核个体相似,因为遗传物质主要存在于细胞核中。
杂种植株
植物体细胞 杂交可以克 服远缘杂交 不亲和的障 碍;扩大了 用于杂交的 亲本组合范 围;定向改 变生物遗传
性状
远缘杂种不 能按人们的 需要表现出 亲代的优良
性状
动物细胞 核移植育
种
动物细胞核 全能性
专题突破
专题一 植物细胞工程、动物细胞工程、基因工程的比较
1.植物细胞工程与动物细胞工程的主要区别见下表:
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手 段
植物组织培养、植物体细胞杂交 等
动物细胞培养、动物细胞融合、 单克隆抗体制备、胚胎移植、核
移植等
应用的 酶
纤维素酶和果胶酶(去除细胞壁)
胰蛋白酶(离散细胞)
2.植物体细胞杂交 通过体细胞杂交得到的杂种植株,染色体数是两个细胞中染色体 数之和,且一般来自不同种,如“白菜—甘蓝”的染色体数是白菜和 甘蓝的染色体数之和。杂种植株具有双亲的遗传物质,将表现出双亲 的性状。 3.动物细胞融合 动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个杂交细胞的 过程。杂交细胞中的染色体数是原来两个或多个细胞的染色体数之 和。杂交细胞具有双亲的遗传物质,将表现出双亲的遗传性状。
4.动物细胞培养 动物细胞培养是将组织从动物体内取出,将它分散成单个细胞, 然后接种在适宜的培养基中,使这些细胞在体外继续生长和繁殖。动 物细胞培养依据的是细胞增殖原理,在不发生基因突变的情况下,培 养出的细胞具有原组织细胞的遗传性状。 5.动物核移植 动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个去掉细胞核 的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,最终发育为动物个 体。这个新个体既具有供核基因的性状,又具有供质基因的性状,但 主要性状与供核个体相似,因为遗传物质主要存在于细胞核中。
杂种植株
植物体细胞 杂交可以克 服远缘杂交 不亲和的障 碍;扩大了 用于杂交的 亲本组合范 围;定向改 变生物遗传
性状
远缘杂种不 能按人们的 需要表现出 亲代的优良
性状
动物细胞 核移植育
种
动物细胞核 全能性
高中生物(人教版)同步课件:专题2《细胞工程》专题整合(选修3)
植物组织培养技术
选材 体细胞
花药离体培养技术
生殖细胞(精子)
生殖方式
相同点
无性生殖
有性生殖
植物细胞全能性;外植体→愈伤组织→丛芽→生根
→移栽;无菌技术;接种等
2.植物激素在组织培养过程中的重要作用
生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素, 其作用及特点如下表。
激素使用
实验结果
使
培养基 矿质元素、蔗糖、维生素、 成分 植物激素等
葡萄糖、氨基酸、促生长因 子、无机盐、维生素和动物 血清等
动物细胞培养与动物体细胞核移植
动物细胞培养 原理 细胞增殖
动物体细胞核移植 动物体细胞核的全能性
过程
结果
获得细胞群
获得与供体遗传物质基本相同的个体
植物组织培养和花药离体培养及植物
激素在其中的作用 1.植物组织培养技术和花药离体培养技术
答案
D
【例2】 (2011·安徽卷)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人
干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素用于制药。 (1)进行转基因操作前,需用________酶短时处理幼蚕组织,以便 获得单个细胞。 (2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自
2.原代培养和传代培养
(1)原代培养:动物组织消化后的初次培养。 (2) 传代培养:原代培养过程中,贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋 白酶等处理,然后分瓶培养,让细胞继续增殖。 (3) 癌细胞失去了接触抑制的机制,可以在培养瓶中形成多层细胞。
3.细胞株和细胞系 (1) 细胞株:传代培养的细胞能传到 10 ~ 50 代,这样的传代细胞称 为细胞株。 (2) 细胞系:传代培养的细胞在传到 50 代后,有部分细胞的遗传物
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组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖,后代不发生性状分离
动物细胞培养中相关概念的比较
1.贴壁生长现象及接触抑制现象 (1) 贴壁生长:动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之
后,大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长。
(2) 接触抑制:细胞有丝分裂,数目增加到表面相互接触时, 停止分裂增殖,出现接触抑制现象。
使
用 顺 序
先生长素后细胞分裂素
先细胞分裂素后生长素
有利于细胞分裂
细胞既分裂也分化
生长素与细胞分裂素同时使用
分化频率提高
该比值高时
利于根的分化,抑制芽的
生长素用量与
细胞分裂素用 量的比例 该比值低时 该比值适中时
形成
利于芽的分化,抑制根的 形成 促进愈伤组织的生长
【典例1】 请回答下列有关植物组织培养的问题。 (1)用于植物组织培养的植物材料称为________。 (2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程 称为________。
解析
(1)植物组织培养的材料叫外植体。(2)植物组织培养的核
心过程是脱分化与再分化,脱分化指由分化状态变为未分化状态,
再分化指由未分化状态变为分化状态。(3)仔细分析所给示意图,
可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时,利于愈伤组织的形成; 大于1时利于细胞群分化出芽;小于1时利于细胞群分化出根。(4) 生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化, 植物组织培养过程中除需要生长素外还需要细胞分裂素,二者共
专 题 整 合
植物细胞工程、动物细胞工程、基因工程
的比较
植物细胞工程 技术 植物组织培养、植物 手段 应用 的酶 体细胞杂交等 纤维素酶和果胶酶 (去除细胞壁) 动物细胞工程 动物细胞培养、动物细胞融合、 单克隆抗体制备、核移植等 胰蛋白酶(离散细胞)
离体的植物器官、组织或细 脱分化 杂种细 胞― ― ― ― → 愈伤组织 胞培养 再分化 ― ― ― ― ― → 根、芽→植物体 原代培养→传代培养→细 胞株→细胞系
(3)在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素X和植物激素
Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细 胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度 比与形成芽、根、愈伤组织的关系。
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时,________。 ②____________________________________________________。 ③____________________________________________________。 (4)若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中其主要作用是
分裂能力较强的正常细胞,其遗传物质没有发生变化;而细
胞系则是一些具有癌变特征的细胞,具有无限增殖能力。 答案 A
【例1】 (2011·江苏卷)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是
(
A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
)。
B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的 植株 C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工 种子 D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选
而获得
解析
愈伤组织细胞是一团排列疏松而无规则,高度液泡化的呈
无定形状态的、具分生能力的薄壁细胞,不具有特定的结构和功
能。二倍体植株的花粉中只含一个染色体组,培养得到的个体为
单倍体,高度不育,幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定 遗传。人工种子中包裹的不能是愈伤组织。用特定的选择培养基 可筛选出所需要的突变体类型。 答案 D
同起作用。(5)植物组织培养是一种无性繁殖技术,利于保护亲本
的优良性状。
答案
(1)外植体
(2)脱分化(或去分化)
(3)①未分化细胞群经分
裂形成愈伤组织
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,
未分化细胞群分化形成芽 ③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时,未分化细胞群分 化形成根 (4) 促进细胞的生长、分裂和分化 细胞分裂素 (5)
培养基 矿质元素、蔗糖、维生素、 成分 植物激素等
葡萄糖、氨基酸、促生长因 子、无机盐、维生素和动物 血清等
动物细胞培养与动物体细胞核移植
动物细胞培养 原理 细胞增殖 动物体细胞核移植 动物体细胞核的全能性
过程
结果
获得细胞群
获得与供体遗传物质基本相同的个体
植物组织培养和花药离体培养及植物 激素在其中的作用
胞称为细胞株。
(2) 细胞系:传代培养的细胞在传到 50 代后,有部分细胞的遗 叫细胞系。图示如下:
传物质发生改变,并且具有癌变的特点,能无限地传代下去,
【典例2】 在动物细胞培养过程中,出现遗传物质改变的细胞是
( A.细胞系 C.原代细胞 解析 B.细胞株 D.传代细胞 )。
解答本题需要记清动物细胞培养过程,细胞株是一些
______________________________________________________;
则植物激素X的名称是_________________________________。 (5)生产上用试管苗保存植物的优良性状,其原因是 ________________________________________________。
2.原代培养和传代培养
(1)原代培养:动物组织消化后的初次培养。 (2) 传代培养:原代培养过程中,贴满瓶壁的细胞需要重新用 胰蛋白酶等处理,然后分瓶培养,让细胞继续增殖。 (3) 癌细胞失去了接触抑制的机制,可以在培养瓶中形成多层
细胞。
3.细胞株和细胞系 (1) 细胞株:传代培养的细胞能传到 10 ~ 50代,这样的传代细
【例2】 (2011·安徽卷)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。 将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素
用于制药。
1.植物组织培养技术和花药离体培养技术
植物组织培养技术
选材 体细胞
花药离体培养技术
生殖细胞(精子)
生殖方式
相同点
ห้องสมุดไป่ตู้
无性生殖
有性生殖
植物细胞全能性;外植体→愈伤组织→丛芽→生根
→移栽;无菌技术;接种等
2.植物激素在组织培养过程中的重要作用
生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键 性激素,其作用及特点如下表。 激素使用 实验结果