最新2.1细胞工程概述(苏教版)精华版精品课件

1、请同学们讨论(toln)如何实现?第一页，共39页。第二章 细胞工程第二页，共39页。学习(xux)目标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。第三页，共39页。回眸历史细胞工程的发展(fzhn)1907年，美国哈里森，采用盖玻片悬滴培养(piyng)法，培养(piyng)蛙胚神经细胞并存活数周，开创了动物细胞培养(piyng)的先河1937年，法国特里特等(tdng)培养了胡萝卜组织，并使细胞增殖。1972年，美国卡尔逊等成功培育第一个体细胞杂交植株1997年，英国伊恩.维尔穆特克隆出绵羊“多利”第四页，共39页。细胞工程的基本(jbn)技术 细胞工程是指以细胞为基本

2、单位，在体外无菌条件下进行培养，繁殖或利用细胞融合、核移植等技术，使用细胞某些生物学特性按照人们的意志发生改变，从而(cng r)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的技术。细胞工程植物细胞与组织培养细胞融合细胞核移植染色体工程动物细胞工程植物细胞工程微生物细胞工程按对象(duxing)分类按技术分类第五页，共39页。植物(zhw)细胞与组织培养细胞融合细胞核移植(yzh)染色体工程(gngchng)在无菌条件下对植物离体组织或细胞培养，形成新的组织、器官或个体细胞融合仪器采用自然或人工的方法使两个或多个不同细胞融合成一个细胞将有一个细胞的细胞核转移到另一

3、个去除细胞核的细胞中区，从而是受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象 按设计有计划削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术。也称为染色体操作。 第六页，共39页。一、植物(zhw)组织培养什么原因使得一个细胞或一小块组织发育成一个完整(wnzhng)的个体的呢？植物组织培养(piyng)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(piyng)在人工配制的培养(piyng)基上，给予适宜的培养(piyng)条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。第七页，共39页。基础知识1、植物(zhw)的组织培养（1）细胞(xbo)的分化概念(ginin)：在个体发育中

4、，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程 .过程：如：受精卵增殖、生长、分化形成组织、器官、系统.第八页，共39页。原因(yunyn)：基因在特定的时间和空间(kngjin)条件下的选择性表达的结果.结果(ji gu)：形成不同的细胞和组织（2）细胞的全能性定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性.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.第九页，共39页。高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有(hn yu)该物种遗传性所需要的遗传物质

5、.已分化(fnhu)的植物细胞，仍具有全能性.实例(shl)第十页，共39页。细胞(xbo)表现全能性的条件有哪些？ 离体、营养物质、激素及其它适宜(shy)条件。全能性大小(dxio)比较： 受精卵生殖细胞体细胞2） 植物细胞动物细胞 3） 1）受精卵的全能性最高 4）分化程度低的细胞分化程度高的细胞第十一页，共39页。外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化(fnhu)再分化(fnhu)植物(zhw)组织培养的过程（离体的,已分化组织或细胞）（未分化）（分化）幼芽或幼根？条件？优点？特点？繁殖速度快不受季节限制工厂化生产幼苗无毒保持优良性状适宜温度、光照、 pH和无菌环境。无机物、有机物和植物激素

6、（生长素，细胞分裂素等）无定形状态薄壁细胞高度液泡化排列疏松、无规则无叶绿体,不进行光合作用分化程度低去分化较易理论基础：细胞的全能性第十二页，共39页。植物(zhw)组织培养培养基：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质(j zh)矿质元素：大量元素及微量元素有机营养成分 含N物质：包括维生素和某些有机添加物 碳源：蔗糖 琼脂：起支持作用 植物激素：生长素、细胞分裂素等第十三页，共39页。接种(jizhng)第十四页，共39页。愈伤组织(zzh)的形成第十五页，共39页。第十六页，共39页。试管(shgun)苗大规模培养第十七页，共39页。移栽(y zi)经过炼苗的小苗，可以和一般植物一

7、样进行(jnxng)大规模栽培第十八页，共39页。二、细胞融合（cell fusion） 细胞融合是20世纪60年代发展起来的一项细胞工程技术(jsh)也称体细胞杂交（somatic hybridization） 、原生质体融合，是指将不同来源的原生质体相融合并使之分化再生,形成新物种或新品种的技术(jsh)。第十九页，共39页。1、定义： 用两个来自不同植物的体细胞(xbo)融合成一个杂种细胞(xbo)，且把杂种细胞(xbo)培育成新的植物体的方法。2、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。植物体细胞(xbo)杂交第二十页，共3

8、9页。植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B原生质体融合(rngh)正在(zhngzi)融合的原生质体再生(zishng)出细胞壁杂种细胞愈伤组织杂种植株去细胞壁纤维素酶果胶酶物理方法化学方法：离心振动电刺激聚乙二醇细胞分裂植物组织培养植物细胞融合酶解法人工诱导方法细胞融合过程第二十一页，共39页。诱导(yudo)方法：物理(wl)方法：化学法：生物(shngw)法：灭活的病毒电激等聚乙二醇（PEG)第二十二页，共39页。灭活的病毒诱导融合(rngh)的方法 原理：病毒被膜具有凝聚细胞的能力，它一边黏连一个细胞的表面，另一边黏连另一个细胞的表面，从而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生(fshn

9、g)凝结，诱导细胞的融合。第二十三页，共39页。4、成果和尚未解决的问题：成 果：克服不同生物远缘杂交的障碍， 出现自然界没有的新品种。未解决问题：尚未让杂种植物按照人们(rn men)的需要 表现出亲代的优良性状杂种细胞AAAA杂种细胞BBBBAB杂种细胞AB第二十四页，共39页。白菜甘蓝白菜甘蓝第二十五页，共39页。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

10、些(zhxi)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。第二十六页，共39页。三、核移植技术：所谓(suwi)核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中，或者将两个细胞的细胞核（或细胞质）进行交换，从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。第二十七页，共39页。第二十八页，共39页。1958年到1962年，英国剑桥大学的John Gurdon和Machineer利用爪蟾原肠内胚层细胞核移植，培育出可育的非洲爪蟾1970年John Gurdon以同样的方法，用青蛙脚蹼(jio p)角质

11、化细胞进行移核试验，蛙卵发育成了蝌蚪。第二十九页，共39页。克隆羊与体细胞核移植第三十页，共39页。细胞工程的应用(yngyng)快速培养花卉及濒危植物郁金香人参(rnshn)第三十一页，共39页。获得无病毒作物马铃薯疮痂病) 脱毒苗脱毒马铃薯脱毒技术(jsh)第三十二页，共39页。开发洁净能源较少环境污染藻类植物氢能汽车细胞工程产氢技术第三十三页，共39页。繁殖优良家畜品种及濒危动物高产奶牛濒危动物第三十四页，共39页。1、细胞工程的发展2、细胞工程的基本技术植物细胞与组织培养细胞融合细胞核移植3、细胞工程的应用快速培养花卉及濒危植物获得无病毒作物开发洁净能源(nngyun)减少环境污染繁殖

12、优良家畜品种及濒危动物总结第三十五页，共39页。练习(linx)1、下列技术中，一般来说不属于(shy)细胞工程范围的是（ ） A、组织培养 B、细胞核移植 C、基因芯片的应用 D、细胞融合2、下列与细胞工程无关的技术(jsh)是( ) A、克隆羊“多利”的产生 B、2种烟草体细胞杂交获得新植株 C、葡萄的嫁接 D、利用植物组织培养技术(jsh)培育郁金香3、下列细胞工程技术中，不涉及遗传物质改变的是（ ） A、植物组织培养 B、动物细胞融合 C、细胞核移植 D、染色体替换CCA第三十六页，共39页。4.在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A卵细胞 B 植物花粉 C体细胞 D.受精卵5.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为： A.细胞丧失(sngsh)了全能性 B.基因的表达有选择性 C.不同的细胞内基因不完全相同 D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化 第三十七页，共39页。6.植物体细胞杂交的目的是A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体B.以人工诱导法使两个不同