高中生物同步课件：2.1细胞工程概述(苏教版选修3).ppt

第二章 细胞工程,第一节 细胞工程概述,第二章 细胞工程,学习导航 1.简述细胞工程的基本技术。(重难点) 2举例说出细胞工程的应用。(重点),一、细胞工程的发展,悬滴,动物细胞,离体,植物细胞与组织,不同,体细,胞杂交,细胞核,去核,克隆,二、细胞工程的基本技术 1.细胞工程的概念 (1)基本单位：细胞。 (2)条件：体外_条件下进行培养、繁殖。 (3)技术手段：植物细胞与组织培养、细胞_、_移植等。,无菌,融合,细胞核,(4)目的：使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的_。,细胞代谢产物,2.分类 (1)根据研究对象分为 (2)根据所使用技术的不同分为： 植物细胞与组织培养技术：在_条件下_植物细胞或组织，将其放在适,植物细胞,动物细胞,微生物细胞,无菌,分离,当的_上，给予必要的生长条件，使它们在体外继续生长、增殖与分化，形成新的_的技术。 细胞融合技术：采用自然或人工的方法使_不同细胞融合为_的技术，常用的促融合方法有生物法、化学法和物理法等。植物细胞融合前用_等去除细胞壁。,培养基,组织、器官和个体,2个或多个,一个细胞,纤维素酶,细胞核移植技术：将一个细胞的细胞核转移到另一个_的细胞中，从而使_获得新的遗传信息，产生新的生命迹象的技术。 染色体工程：人们按照一定的设计，有计划地_或替换同种或异种染色体，从而达到_改变遗传性状和选育新品种的一种技术。,去除细胞核,受体细胞,消减、添加,定向,想一想 植物体细胞的杂交是不是植物细胞的融合？ 提示：不是，是植物细胞原生质体的融合。,三、细胞工程的应用 1.快速培养花卉及濒危植物：利用_的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过_、_等过程培育新植株，如名贵花卉郁金香等。 2.获得无病毒作物：植物_附近，如茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病毒，而被用来培育_植株。,离体,脱分化,再分化,分生区,无病毒,3.开发洁净能源减少环境污染：如利用单细胞生物在特定条件下产生的_作为燃料. 4.繁殖优良家畜品种及濒危动物：_ _技术在快速繁殖畜牧新品种和濒危动物的种族繁衍等方面具有重大意义。 5.医疗领域的应用：(1)开发和生产各种_、_。 (2)成为_的新来源等。,氢气,体细胞,克隆,抗体,疫苗,器官移植,判一判 (1)快速培养花卉及濒危植物需要在离体条件下进行() (2)脱毒马铃薯具有抗病毒基因() (3)体细胞克隆技术培养的克隆动物属于有性繁殖(),1.植物细胞与组织培养技术 (1)依据原理：植物细胞的全能性。 (2)培养对象：离体的植物细胞或组织。,(3)培养条件：体外无菌条件和必要的生长条件。 (4)培养目的：使离体植物细胞或组织生长、增殖与分化，形成新的组织、器官和个体的技术。,2.细胞融合技术 (1)融合原理：细胞膜的流动性。 (2)融合对象：2个或多个不同细胞。 (3)促融合方法：生物法(如病毒诱导融合法)、化学法(如聚乙二醇诱导融合法)、物理法(如电场诱导融合法)。,几种融合方法的比较。,(4)融合结果：形成杂种细胞。 (5)融合过程：2个或多个不同细胞的质膜发生粘连、破裂细胞质发生融合发生核融合形成杂种细胞。 (6)融合意义：突破有性杂交的局限，使远源杂交成为可能。,特别提醒 (1)植物细胞融合前还需要用纤维素酶和果胶酶等去除细胞壁。 (2)不同融合方法的目的是相同的，都是要获得融合的细胞；不同融合方法所依据的原理也是相同的，即都依据细胞膜所具有的流动性。,3.细胞核移植技术 (1)概念：细胞核移植技术是将一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞核的细胞中去,从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。 (2) 操作仪器：显微操作仪。,(3)处理方法：用微吸管把一个细胞中的细胞核吸出后直接转移到另一个去除细胞核的细胞中。 (4) 供体细胞：是体细胞，提供细胞核。 (5) 受体细胞：是去核的卵细胞。 (6)目的：产生新的生命现象。,4.染色体工程 (1)处理方法：消减、添加或替换同种或异种染色体。 (2)目的：定向改变遗传性状和选育新品种. (3)应用：用于培育抗病新品种(如多倍体育种)；也是基因定位和染色体转移等基础研究的有效手段。,下列有关细胞工程的叙述中，正确的是( ) A根据研究对象不同，细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程 B改良生物品种、创造新物种和加速繁育生物个体 C植物组织培养和动物细胞融合技术的结果都是培育出新个体,D灭活的仙台病毒能够诱导所有动物细胞融合，具有融合率较高的优点 【思路点拨】 细胞工程的几种分类方法；细胞工程的产物以及不同技术之间的差异。,【解析】 根据研究对象不同，细胞工程分为植物细胞工程、动物细胞工程和微生物工程。不能形成新物种，只能形成新品种。细胞融合技术不能培育出新个体。 【答案】 D,互动探究 (1)C项中植物组织培养和动物细胞融合是依据什么对细胞工程进行的分类？ (2)诱导动物细胞融合除采用D项所述方法外,还可采用什么方法？ 【提示】 (1)所使用技术的不同。 (2)电场诱导融合法等。,特别提醒 基因工程产生的变异属于基因重组，细胞工程产生的变异属于染色体变异。,细胞工程和基因工程相比较具有的最大优点是( ) A进行物种杂交，培育前所未有的新杂交种 B改变了传统的育种方式 C开发和生产疫苗、抗体等生物活性物质 D器官移植的新来源,【思路点拨】 细胞工程的最大优点是克服远源杂交不亲和的障碍，获得新品种。 【解析】 进行物种杂交，培育前所未有的新杂交种。克服了远源杂交不亲和的障碍。基因工程也改变了传统的育种方式，实现了基因工程育种，获得了新品种。细胞工程和基因工程都能够进行疫苗和抗体的生产。 【答案】 A,变式训练 1.下列技术中，一般来说不属于细胞工程范围的是( ) A组织培养 B细胞核移植 C基因芯片 D细胞融合 解析：选C。基因芯片和蛋白质芯片技术，分别属于基因工程、蛋白质工程。,1.植物组织培养技术的应用：通过对离体组织、细胞等进行脱分化和再分化培养，以获得新植株为目的。 (1)快速培养花卉又称“微型繁殖”或“快速繁殖”，能够短时间大量繁殖新个体。 (2)培育濒危植物,增加濒危植物存活数目。 (3)培养脱毒苗，增加产量，提高品质。,2.植物细胞培养技术的应用：通过对植物细胞培养获得细胞产物。如利用某些单细胞产氢技术开发新能源减少环境污染。 3.体细胞克隆技术(细胞核移植)的应用 (1)快速大量繁殖优良畜牧新品种。 (2)增加濒危动物存活数量。 4.细胞融合技术的应用：单克隆抗体的制备. 5.动物细胞培养技术的应用：培养疫苗或者移植器官。,细胞工程应用十分广泛，下列有关细胞工程应用的叙述中错误的是( ) A快速繁殖花卉需要经过脱分化和再分化两个重要过程 B选用茎尖进行脱毒培养的主要原因是茎尖细胞分裂旺盛 C体细胞克隆技术能够增加濒危灭绝的珍贵动物的生存数量,D利用动物细胞工程技术可以获得抗体以及移植器官 【解析】选用茎尖进行脱毒培养的主要原因是茎尖细胞很少被病毒感染，甚至无病毒。 【答案】 B,变式训练 2.(2012安徽省城名校联考)下面既可以快速繁殖无病毒花卉，又可以保持花卉本身优良性状的措施是 ( ) A杂交育种并大面积种植 B利用组织培养技术快速繁殖 C诱变育种并大量种植 D采用花药离体培养技术繁殖花卉,解析：选B。快速繁殖无病毒花卉的方法是植物组织培养技术，植物组织培养技术中细胞分裂方式是有丝分裂，能够保持亲本的优良性状。杂交后代由于性状分离导致后代性状发生改变。诱变育种的原理是基因突变，其特点是突变是不定向的，后代性状多样。花药离体培养的结果是单倍体，植株瘦小，高度不育。,脱毒作物与抗病毒作物的区别 【例题】 马铃薯和草莓都是无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。目前对它们进行脱毒处理最好的办法是( ),A采用茎尖组织培养技术获得植株 B采用基因工程技术培育抗虫植株 C采用诱变育种培育抗性植物 D采用杂交育种培育抗性植物,【解析】 脱毒处理是利用植物分生组织很少被病毒感染或者没有被病毒感染的特性，培养分生组织的细胞获得脱毒苗。由于没有转入抗病毒基因或者抗虫基因，因此脱毒植物不是抗病毒植物。诱变育种的最大特点是突变是不定向