人教版高中生物选修三2.1.1《植物细胞工程的基本技术》课件(共27张PPT).ppt
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1、细胞工程细胞工程 指应用细胞生物学和分子生物学的原理和指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种方法,通过某种工程学手段工程学手段,在,在细胞整体水平细胞整体水平或细胞器水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来上,按照人们的意愿来改变细胞改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学的一门综合科学技术。技术。 细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平细胞整体水平或细胞器水平或细胞器水平按照人们的意愿来按照人们的意愿来改变细胞内的遗传改变细胞内的遗传物质或获得细
2、胞产物质或获得细胞产品品概念概念分类分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程2.1植物细胞工程植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术植植物物细细胞胞工工程程通常采用的通常采用的技 术 手 段技 术 手 段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交如何把某种植物的一块组如何把某种植物的一块组织通过培养得到一株完整织通过培养得到一株完整植株植株? ? 植物组织培养就是在植物组织培养就是在无菌和人工无菌和人工控制条件下控制条件下,将,将离体的植物器官、离体的植物器官、组织、细胞,组织、细胞,培养在人工配制的培培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培
3、养条件,养基上,给予适宜的培养条件,诱诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。成完整的植株。植物的组织培养植物的组织培养12345再分化再分化(愈伤组织愈伤组织)植植物物组组织织培培养养6脱分化脱分化(分离的细胞分离的细胞)(胚状体胚状体)(试管苗试管苗)离体的植物器官、离体的植物器官、组织或细胞组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化一、植物组织培养的过程一、植物组织培养的过程(未分化)(未分化)(分化)(分化)条件:条件:无机物、无机物、有机物和植物激素有机物和植物激素(细胞分裂素细胞分裂素/生长生长素素) 避光避光条件
4、:条件:植物激素植物激素(细胞分裂素细胞分裂素生长生长素素:有利于发芽;:有利于发芽;细胞分裂素细胞分裂素生长生长素素:有利于生根有利于生根) 光光有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化原理原理:细胞的全能性细胞的全能性强调几个概念强调几个概念:(1)愈伤组织:)愈伤组织: 离体的植物器官、组织或细胞,离体的植物器官、组织或细胞,在培养一段时间以后,通过细在培养一段时间以后,通过细胞分裂,形成一种胞分裂,形成一种高度液泡化、高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织列疏松无规则的组织。(2)植物细胞的脱分化:)植物细胞的脱分化: 是让已经分化的
5、细胞,经过诱导后,失去其特有的结构是让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。和功能而转变成未分化的细胞的过程。(3)脱分化的实质和结果分别是什么?)脱分化的实质和结果分别是什么?实质实质:恢复细胞的全能性过程恢复细胞的全能性过程结果结果:形成愈伤组织形成愈伤组织(4)植物细胞的再分化:)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根或芽等脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等 器官的过程。器官的过程。细胞的全能性细胞的全能性具有某种生物全部遗传信息的任何一个细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体的潜能,
6、也胞,都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点点 。在特定的时间和空间条件下,基因选择性在特定的时间和空间条件下,基因选择性的表达的结果。的表达的结果。生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传生物的每一个细胞都有本物种的全套遗传物质,都有发育成完整个体的全套基因。物质,都有发育成完整个体的全套基因。2 2、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性,、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性,而是分化成不同的组织器官?而是分化成不同的组织器官?1 1、已分化的细胞为什么具有发育成完整个、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能?体的潜能?4
7、 4. .细胞表现全能性的条件有哪些?细胞表现全能性的条件有哪些? 离体、营养物质、激素及其它适宜条件。离体、营养物质、激素及其它适宜条件。3 3、大小:、大小: 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞2) 植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞 3) 1) 受精卵的全能性最高受精卵的全能性最高 4)分化程度低的细胞分化程度)分化程度低的细胞分化程度 高的细胞高的细胞(1)(1)在组织培养实验中,为什么要强调所在组织培养实验中,为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作?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,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
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