高中生物 专题2 细胞工程课件 新人教版选修

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1、细胞工程番茄与马铃薯同是茄科植物，但不是同属的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可能实现吗？一、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。细胞工程应用的原理和方法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概念分类植物细胞工程研究的目的研究的水平动物细胞工程前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是

2、分子水平上的生物技术。克隆多莉羊技术是水平上的技术培育抗虫棉是水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子思考:为什么植物的一个花瓣能培养出完整的植株呢？细胞具有全能性1、定义：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。2、原理：生物体的任何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，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。3、大小：二、细胞的全能性受精卵生殖细胞体细胞＞＞植物细胞动物细胞＞二、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

3、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。为什么生物体内的细胞没表现全能性，而是分化成不同的组织或器官呢？基因选择性表达的结果植物细胞表现全能性的必要条件：离体培养提供营养物质、激素及其他适宜条件那么要如何把植物的一个花瓣培育成完整的植株呢？植物的组织培养1、实验原理：离体的植物器官、组织或细胞一定的营养物质、激素脱分化愈伤组织再分化含有不同激素的分化培养基胚状体或丛芽试管苗外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官三、植物的组织培养愈伤组织：离体的植物器官

4、、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成由一种高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞所组成的排列疏松无规则且具有分生能力的组织。（1）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根或芽等器官的过程。（2）脱分化和再分化植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。脱分化的实质和结果分别是什么？实质是恢复细胞的全能性过程。结果是形成愈伤组织。(3)生长素和细胞分裂素作用植物中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。使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但不利分化先使用细胞分裂素后使用生长

5、素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高生长素细胞分裂素：>有利于根的分化生长素细胞分裂素：<有利于芽的分化，抑制根的分化生长素细胞分裂素：＝促进愈伤组织生长生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例对植物细胞发育方向的影响（4)植物组织培养过程离体组织、器官或细胞植物体脱分化细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素>生长素细胞分裂素<生长素再分化不需要光需要光为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？因为植物组织培养脱分化主要是培养出愈伤组织，一旦被光照以后会促进组织分化，无法达到实验目的。植物组织培养的条件：适宜的养料(无机盐、水、蔗糖等）和激素，适宜的温度和无菌条件植物组织培养的培养基定义：含有

6、一定营养成分，供组织培养植物生长的基质无机营养成分：C、H、O大量元素及部分微量元素有机营养成分：①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③琼脂：用于凝固形成固体培养基④激素：生长素和细胞分裂素PH值：5.0－6.02、实验流程P34实验制备外植体接种脱分化培养再分化培养试管苗正常植株实验关键：（1）全程无菌操作（包括接种用具、接种环境、接种材料、接种过程、培养过程）。（2）取材：应选择含形成层的部分，易诱导形成愈伤组织。（3）植物激素的比例适当。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

7、产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。在本实验中，为什么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？切取胡萝卜含有形成层部分，是因为这部分容易诱导形成愈伤组织。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。试管苗大规模培养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