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植物细胞工程的基本技术PPT教学课件
大陆西侧
大气环流 冬夏季风交替控制 终年受西风控制
地形
气候
植被 水文
矿产资源
日本
英国
地形
紧急大活动1
气候
你能找出一些
要素的相关性
植被
吗?
水文
矿产 资源
• 气候决定植被 • 气候、地形决定水文
2、人类活动的区域差异
经济发展的比较(发展水平很高) 产业部门 产业结构
紧急大活动2
• 自然环境对农业生产发展形成了怎样的制 约?
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平 研究的目的
细
细胞整体水平 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
胞
工
植物细胞工程 理论基础 细胞的
程
全能性
分类
动物细胞工程
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
课标要求:
能力要求
1、理解和掌握植物组织培养的操作过程
个体的潜能的特性。
2、原理: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,从理论上讲,生物 体的每一个活细胞都应该具有全能性。
3、差异:(1)受精卵的全能性最高
(2)受精卵分化后的细胞中,体细胞的 全能性比生殖细胞低。
4、大小:受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
• 你还能对日本和英国进行哪些方面的 比较?
小结
• 自然环境各异,文化传统不同,加上人口 数量悬殊,经济发展起步时间和发展过程 方面的差异,所以两国在产业结构、工业 和城市分布等方面有较大差异。
根据以上的案例比较,归纳出区域差异比较 的一般步骤。
总结归纳: 比较两个区域差异的方法:
1、自然环境: 地理位置( 、 ) 气候、地形、植被、水文、自然资源。
资源型
传统工业突出 世界工厂
临海型
思考: 日本和英国都是世界发达的工农业国家吗?
日本和英国都是以第三产业为主的国家,工 业较为发达,农业在经济中不占重要的地位, 许多的农产品需要进口。
思考: 根据日本和英国的产业结构图,比较两国产业 结构的相同之处是什么?
农业的比重都很小,说明农业不占重要地位, 第三产业比重最大,发展迅速,第二产业次 之,经济发展水平比较高
北海道渔场
成因:寒暖流交汇
北 海 油 田
思考:日本工业为什么具有“临海型特点”
• 自然资源短缺,日本经济发展所需原料、燃 料大部分靠进口,产品也主要依赖国际市场, 工业临海型布局可利用优越的海洋运输条件
工业发展的比较 发达的工业化国家
比较项目
日本
英国
差 工业部门 异 性
工业布局
高新技术 产业突出
第二节 自然环境和人类活动的区域差异
温带荒漠
C
DA
高寒雪莲
温AB带落叶阔叶林
太 40ºN 平 洋 30ºN
A
热带椰子林
一、区域差异
1、形成原因
不同区域所处的纬度位置、海陆位置 不同,加上地形等自然要素的影响。
2、表现 自然环境的差异
气候 地貌 水文 土壤 植被
人类活动的差异 经济、社会、文化
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。
2、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
愈伤组织 再分化
根、芽
植物体
植物激素: 细胞分裂素、生长素
植物组织培养条件:
含有全部营养成分的 培养基、一定的温度、空 气、无菌环境、适合的PH、 适时光照等。
植物细胞>动物细胞
探究: 表现全能性的条件有哪些?
离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。
3、克隆羊“多利”的诞生说明了什么?
细胞核中含有保持物种遗传性所需的全套基因,并没有因 为细胞分化而丢失基因,高度分化的细胞的细胞核仍具有 全能性。
4、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?
胞 去壁
体
体 融
合
等量
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
杂 种 植 株
化
化
去壁 纤维素酶
离心、
振动、 电刺激、
筛 选
激素
激素
果胶酶
聚乙二
醇
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。
3、优势和未解决的问题
优势(与有性杂交方法比较) :打破了不同种生 物间的生殖隔离限制,大大扩展了可用于 杂交的亲本组合范围。
1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆 动物-----克隆羊多利诞生于英国. 这样的生物技术属于何种生物工程? 细胞工程
什么叫细胞工程?包括哪两 大领域?
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。
强调几个概念:
愈伤组织:离体的植物器官、
组织或细胞,在培养一段时 间以后,通过细胞分裂,形 成一种高度液泡化、无定形 状态薄壁细胞组成的排列疏 松无规则的组织。
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。
具体内容详见P42拓展视野
反馈练习
1A..下花列粉属培于养组成织单培倍养体的植是株:(A )
B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱 分化形成愈伤组织的过程中,下列
哪一项条件是不需要的(C )
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照
请同学们阅读P34实验完成 P35讨论题。
(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?
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成 分,有利于培养物的生长,然而各种杂菌同样也可以 在上面迅速生长,所以植物组织培养过程中污染现象 经常发生。培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌 不但会和培养物争夺营养,而且这些杂菌生长的过程 中会生成大量对培养来自有害的物质,导致培养物迅速 死亡。
内容要求
1、理解植物细胞的全能性 2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果 3、掌握植物组织培养的特点
利用菊花花瓣微型繁殖培养的菊花
探究:
1、为什么运用植物组织培养技术能把植物 离体器官、组织或细胞培养成完整植物体?
植物细胞具有全能性。 2、什么是细胞的全能性?
一、细胞的全能性
1、定义:生物体的细胞具有使后代细胞发育成完整
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。
1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间 原生质体的融合,获得了第一个体细胞杂种。
1978年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得 了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种—— “Potamato”。
目前,已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与 野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草 等细胞杂种及其后代,获得了有价值的新品系或育种上 有用的新材料。
未解决的问题:未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良。
1.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有 如科学家所想像的那样,地上长番茄、地下结 马铃薯?
马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番 茄、地下结马铃薯,主要原因是:生物基因的表达 不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的, 所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个 物种的遗传物质,但这些遗传物质的表达受到相互 干扰,不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一 样有序表达,杂交植株不能地上长番茄、地下结马 铃薯就是很自然的了。
性很高 D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出
全能性
2.下列植物细胞全能性最高的是( A )
A.形成层细胞 B.韧皮部细胞
C.木质部细胞
D.叶肉细胞
3.下列细胞全能性最高的是( C )
A.植物的卵细胞 B.植物的精子细胞 C.被子植物的受精卵 D.被子植物的的叶肉细胞
要把一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作 呢?
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。
能力提高
1、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。
2、决定植物脱分化、再分化的关键因
素是什么? 植物激素
知识拓展
当细胞分裂素和生长素共同使用时, 能刺激愈伤组织的形成,而通过调节 二者的浓度比,就可以调控植物细胞 培养过程中芽和根的形成,称为“激 素杠杆”。
2、人类活动: 经济发展特点、(工业、农业、人口、城市)等
(1)图示a、b两地 中位于珠江三角 洲的是 __________。
(2)填写下表,说明应从哪些方面比较长 江三角洲与珠江三角洲的区域差异。
长江三角洲与珠江三角洲的区域差异 (只需列出比较的要素)
自然环境的差异主要体现在
地形、气候、水文、 植被、土壤
2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫,说明植物 的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活,请探讨:动物细胞 与植物细胞之间可以实现杂交吗?如果理论上可行,请设计出 具体实验方案。
小结
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段