高中生物选修三2.1植物细胞工程PPT)
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植物细胞的全能性 植物细胞全能性和细胞膜的流动性
2.1植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
思考探究:
1、为什么植物的一个花瓣就可以培 育出完整的植株呢? 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性?
二植物细胞工程的基本技术
(一)细胞的全能性
1、概念: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的潜能。
高压灭菌锅对培养 基、试管、解剖刀 等材料用具灭菌操 作
医用酒精对外植体 消毒处理
(2)在本实验中,切取胡萝卜块根时强调要切 取含有形成层部分,原因是这部分容易诱导形 成愈伤组织。请思考一下,胡萝卜的其他部分 (如茎、叶、花),是否也能培养成小植株, 你能用实验的方法进行验证吗?
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。
结果
3、原理: 细胞膜的流动性和细胞全能性
脱分化的实质和结果分别是什么?
实质是恢复细胞全能性的过程。 结果是形成愈伤组织。
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。
合作学习
(1)在组织培养实验中,为什么要强调 所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作?
防止杂菌污染,因为杂菌生长快, 会和培养物争夺营养。杂菌生长过程 中会产生有害的物质,导致培养物迅 速死亡。
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,而 不易形成愈伤组织。(但再分化时需要 光,光来自百度文库使细胞内形成叶绿体、叶绿素, 进行光合作用)
小结:植物组织培养的过程
特点?
(离体的,
外植体 已分化组织 或细胞) 脱分化 条件?
愈伤组织 (未分化)
①适宜温度、遮光、 pH和无菌环境。
专题2 细胞工程
专题2 细胞工程
一、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。
按操作 对象分
植物细胞工程 动物细胞工程
原理和方法
概念 研究的水平
研究的目的
细
胞
工
植物细胞工程
1、概念:
条件
也叫:外植体 如:茎尖、根尖
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。
2、原理:植物细胞具有全能性
适宜的温度、PH值、 养料、激素、充足氧气
3、过程:
制备 外植体
无菌接种
脱分化 遮光
依据学过的知识和实验过程思考回答:
1、离体的器官、组织或细胞,如果不进行 脱分化处理能否培养成完整的植物体?
不能,因为细胞已经分化,失去了分裂能力。 不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织
2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是 什么?
植物激素的种类和比例
生长素:细胞分裂素的比例
大于1----促进根形成 小于1-----促进芽的形成 等于1-----愈伤组织不分化
一个杂种细胞,且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
2、优势:
(与有性杂交
克服了远缘杂交不亲和的障碍,拓展 了可用于杂交的亲本组合范围。。
方法比较)
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
细
化学法:聚乙二醇(P胞EG)
织愈 伤 组
杂 种 植 株
胞
体
去壁的常用方法: 酶解法(纤维素酶、果胶酶等) 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)
植物体细胞杂交过程示意图
筛
去壁
选
四、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
2、概念:
主要:原生质体融合
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。
②无机物、有机物 和植物激素(生长 素,细胞分裂素等)
无定形状态 薄壁细胞 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光 合作用
再分化
根、芽 (分化)
植物体
植物组织培养的概念:
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。
愈伤组织
移栽 正常植株
试管苗 (胚状体)
光照 再分化
应该掌握的几个概念:
1愈伤组织:一种高度液泡 化、无定形状态的薄壁细 胞组成的排列疏松无规则 的组织。 具分裂、分化能力,既具 全能性。无叶绿体,不进行 光合作用
植物细胞的脱分化:让已经分化的细胞,经过 诱导失去其特有的结构和功能而转变成未分化 细胞的过程,又称去分化。
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。
“Potamat o”
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
1、定义:将两个来自不同植物的体细胞融合成
什么特性有关? • 4.如何将杂种细胞培育成杂种植株?
植物体细胞杂交技术(重点 理解):
1、过程: 植物细胞的融合
马
铃 薯 细 胞
酶解法(纤维素酶、
果胶酶等) 原
去壁
生 质
体
融
合
植物组织培养
壁再 生 出 细 胞
标志:成功融合
脱 分
化再 分
化
番 茄 细
原 生 质
物理法人工:诱离导心、振动杂种、
电刺激等
2、原因:细胞内含有发育成完整个体的全部基因
3、全能性的大小: 分化程度越低全能性越高 (1)受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 (2) 植物细胞>动物细胞
4、体现条件: (1)离体状态 (2)营养物质、激素等适宜的培养条件
植
5
物
组
再分化
织
培 养
(愈伤组织) 4
3
6
1 脱分化
2
三植物组织培养技术(重点 理解 )
程
分类
动物细胞工程
细胞生物学和 分子生物学
细胞水平或细 胞器水平
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
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。
2.1 植物细胞工程
植物细胞工程技术常用的技术手段:
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞工程理论基础:
2.1植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
思考探究:
1、为什么植物的一个花瓣就可以培 育出完整的植株呢? 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性?
二植物细胞工程的基本技术
(一)细胞的全能性
1、概念: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的潜能。
高压灭菌锅对培养 基、试管、解剖刀 等材料用具灭菌操 作
医用酒精对外植体 消毒处理
(2)在本实验中,切取胡萝卜块根时强调要切 取含有形成层部分,原因是这部分容易诱导形 成愈伤组织。请思考一下,胡萝卜的其他部分 (如茎、叶、花),是否也能培养成小植株, 你能用实验的方法进行验证吗?
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。
结果
3、原理: 细胞膜的流动性和细胞全能性
脱分化的实质和结果分别是什么?
实质是恢复细胞全能性的过程。 结果是形成愈伤组织。
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。
合作学习
(1)在组织培养实验中,为什么要强调 所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作?
防止杂菌污染,因为杂菌生长快, 会和培养物争夺营养。杂菌生长过程 中会产生有害的物质,导致培养物迅 速死亡。
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,而 不易形成愈伤组织。(但再分化时需要 光,光来自百度文库使细胞内形成叶绿体、叶绿素, 进行光合作用)
小结:植物组织培养的过程
特点?
(离体的,
外植体 已分化组织 或细胞) 脱分化 条件?
愈伤组织 (未分化)
①适宜温度、遮光、 pH和无菌环境。
专题2 细胞工程
专题2 细胞工程
一、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。
按操作 对象分
植物细胞工程 动物细胞工程
原理和方法
概念 研究的水平
研究的目的
细
胞
工
植物细胞工程
1、概念:
条件
也叫:外植体 如:茎尖、根尖
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。
2、原理:植物细胞具有全能性
适宜的温度、PH值、 养料、激素、充足氧气
3、过程:
制备 外植体
无菌接种
脱分化 遮光
依据学过的知识和实验过程思考回答:
1、离体的器官、组织或细胞,如果不进行 脱分化处理能否培养成完整的植物体?
不能,因为细胞已经分化,失去了分裂能力。 不进行脱分化处理就不能形成愈伤组织
2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是 什么?
植物激素的种类和比例
生长素:细胞分裂素的比例
大于1----促进根形成 小于1-----促进芽的形成 等于1-----愈伤组织不分化
一个杂种细胞,且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
2、优势:
(与有性杂交
克服了远缘杂交不亲和的障碍,拓展 了可用于杂交的亲本组合范围。。
方法比较)
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
细
化学法:聚乙二醇(P胞EG)
织愈 伤 组
杂 种 植 株
胞
体
去壁的常用方法: 酶解法(纤维素酶、果胶酶等) 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)
植物体细胞杂交过程示意图
筛
去壁
选
四、植物体细胞杂交技术(重点 理解):
2、概念:
主要:原生质体融合
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。
②无机物、有机物 和植物激素(生长 素,细胞分裂素等)
无定形状态 薄壁细胞 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光 合作用
再分化
根、芽 (分化)
植物体
植物组织培养的概念:
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。
愈伤组织
移栽 正常植株
试管苗 (胚状体)
光照 再分化
应该掌握的几个概念:
1愈伤组织:一种高度液泡 化、无定形状态的薄壁细 胞组成的排列疏松无规则 的组织。 具分裂、分化能力,既具 全能性。无叶绿体,不进行 光合作用
植物细胞的脱分化:让已经分化的细胞,经过 诱导失去其特有的结构和功能而转变成未分化 细胞的过程,又称去分化。
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。
“Potamat o”
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
1、定义:将两个来自不同植物的体细胞融合成
什么特性有关? • 4.如何将杂种细胞培育成杂种植株?
植物体细胞杂交技术(重点 理解):
1、过程: 植物细胞的融合
马
铃 薯 细 胞
酶解法(纤维素酶、
果胶酶等) 原
去壁
生 质
体
融
合
植物组织培养
壁再 生 出 细 胞
标志:成功融合
脱 分
化再 分
化
番 茄 细
原 生 质
物理法人工:诱离导心、振动杂种、
电刺激等
2、原因:细胞内含有发育成完整个体的全部基因
3、全能性的大小: 分化程度越低全能性越高 (1)受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 (2) 植物细胞>动物细胞
4、体现条件: (1)离体状态 (2)营养物质、激素等适宜的培养条件
植
5
物
组
再分化
织
培 养
(愈伤组织) 4
3
6
1 脱分化
2
三植物组织培养技术(重点 理解 )
程
分类
动物细胞工程
细胞生物学和 分子生物学
细胞水平或细 胞器水平
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
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。
2.1 植物细胞工程
植物细胞工程技术常用的技术手段:
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞工程理论基础: