单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,专题,2,细胞工程,专题2 细胞工程,指应用,细胞生物学和分子生物学,的原理和方法，通过某种工程学手段，在,细胞整体水平,或,细胞器水平上,，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。根据操作对象的不同，可分为,植物细胞工程,和,动物细胞工程,两大领域。,细胞工程,指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过,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,动物细胞培养,动物细胞融合,核移植,单克隆抗体,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动物细胞培,2.1.1,植物细胞工程的基本技术,一、植物组织培养技术,二、植物体细胞杂交技术,高二生物 胡昌云,2.1.1植物细胞工程的基本技术一、植物组织培养技术二、植物,在一定的条件下，利用植物的一片叶子、一,瓣,花瓣、甚至一粒花粉，可以得到大量幼小的植株。科学家可以利用菊花的花瓣培养出的菊花。,思考：为什么植物的一瓣花瓣就可以培育出完整的植株？,在一定的条件下，利用植物的一片叶子、一瓣花瓣、,1.,含义: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:,细胞内含有本物种全部的遗传信息。,3.,植物细胞全能性表达条件:处于,离体,状态,提供一定的,营养、,激素（主要是生长素与细胞分裂素）,和其他适宜外界,条件。,一、植物细胞的全能性,1.含义:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发,体内细胞全能性不表达的原因：,基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达,细胞全能性大小与细胞分化程度呈反比：,细胞分化程度低的大于细胞分化程度高的，细胞分裂能力强的大于细胞分裂能力弱的,受精卵的全能性最高,受精卵,生殖细胞,体细胞,植物细胞全能性,动物细胞全能性,温故知新 涉及到的相关知识 必修一,体内细胞全能性不表达的原因：基因在特定的时间和空间条件下的选,1.,概念：,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.,理论基础：,植物细胞的全能性(即原理,),二、植物组织培养技术,也叫：外植体,如：茎尖、根尖,条件,1.概念：二、植物组织培养技术也叫：外植体条件,高中生物选修三-植物细胞工程课件,高中生物选修三-植物细胞工程课件,外植体,脱分化,：由,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,未分化细胞,的过程，又称,去分化。,具分裂、分化能力,无细胞分裂、,分化能力,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。,外植体脱分化：由已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构,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,具全能性（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,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,4,、条件：,外植体,（,1,）离体的植物细胞、组织、器官,（,2,）一定的营养物质（固体培养基,无机营养、有机营养、激素、琼脂,）,（,3,）其他外界条件 （适宜的温度、,PH,、光照、无菌）,植物组织培养中光照的使用：,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。,避光,光照时间、强度、波长等都会影响植物组织培养,4、条件：外植体（1）离体的植物细胞、组织、器官,生长素,/,细胞分裂素比值高：促进,根,分化,生长素,/,细胞分裂素比值低：促进,芽,分化,生长素,/,细胞分裂素比值适中：促进,愈伤组织,激素,生长素/细胞分裂素比值高：促进根分化激素,高中生物选修三-植物细胞工程课件,1.,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。,2.,原理:细胞膜的,流动性,和,植物细胞的全能性,。,3.,过程：,植物细胞融合,+,植物组织培养,4.,意义：,克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物,新品种,。,三、植物体细胞杂交技术：,主要：原生质体融合,1.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,白菜,紫甘蓝,白菜,甘蓝,“超级植物”,生长期短、耐热性强、易于储藏,白菜紫甘蓝白菜甘蓝“超级植物”生长期短、耐热性强、易于储,A,B,(1),去壁,方法：,酶解法（纤维素酶、果胶酶等）,原生质体,融合,原理：,细胞膜的流动性,方法：,化学法：聚乙二醇（,PEG,）,物理法：离心、振动、电刺激等,再生壁,原生质体,融合的标志,与之相关细胞器：,高尔基体，线粒体,杂种细胞,杂种,植株,脱分化,愈伤组织,再分化,植物细胞的融合,植物组织培养,原理：,植物细胞全能性,原生质体融合完成的标志是产生新的细胞壁,植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,筛选,：,AA,BB,AB,细胞融合的变异原理 染色体变异,AB(1)去壁方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合,关于,两种,植物,杂交,和,体细胞杂交,的辨析：,植物,A,植物,B,杂交,植物,C,AA,BB,AB,异源二倍体,秋水仙素,处理,植物,D,AABB,异源四倍体,植物,A,植物,B,体细胞,杂交,植物,C,AA,BB,AABB,异源四倍体,异源多倍体,（,allopolyploid,），指,不同物种,杂交产生的,杂种后代经过染色体加倍,形成的多倍体。常见的多倍体植物大多数属于异源多倍体，例如，小麦、燕麦、棉、烟草、苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。对应的有,同源多倍体,，,同一物种经过染色体加倍,形成的多倍体，称为同源多倍体。,关于两种植物杂交和体细胞杂交的辨析：植物A植物B杂交植物CA,高中生物选修三-植物细胞工程课件,高中生物选修三-植物细胞工程课件,高中生物选修三-植物细胞工程课件,下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：,(1),植物体细胞杂交的第步是去掉细胞壁，分离出有活力的,。目前此步骤最常用的方法是,，此方法的原理是,，,常用试剂也就是在温和的条件下用,_,等分解植物的细胞壁。,(2),过程的发生必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的原理是,，,常用的方法有,法,和,_,法，,试剂作为最常用诱导剂诱导融合。,(3),植物体细胞杂交成功的标志是,（用图中的编号表示），,与 过 程密 切 相 关 的 具 有 单 层 膜 结 构 的 细 胞 器 为,_,。,(4),过程称为,_,，过程称为,_,。若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物,紫杉醇，培养将进行到,_(,填字母编号,),即可。,(5),通常情况下，番茄与马铃薯有性杂交是不能成功的，原因是,，植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是,。,下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：(1)植物,如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接种到试管培养基上后，,在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：,(1),要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括,_,和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和,_,两类植物激素。,(2),此过程依据的原理是,_,。,A,和,B,阶段主要进行的分裂方式是,_,，,B,阶段除了细胞分裂外，还进行细胞,_,等。,(3),此过程要无菌操作，主要是指对,_,进行灭菌消毒。,B,阶段需要光照，原因是,_,(4),试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因,_,的结果。,答案,(1),无机物生长素,(2),植物细胞的全能性有丝分裂分化,(3),培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件,(4),选择性表达,如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接种到试管培养基上后，,