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1、细胞工程,典例精析,知识梳理,细胞的全能性与细胞分化,植物细胞工程,动物细胞工程,细胞工程知识归纳比较,一.细胞的全能性与细胞分化,（1）细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育 成完整个体的潜能。其原因是生物体的每一个细 胞都包含有该物种特有的全套遗传物质，都有发 育成完整个体所必需的全部基因。,（2）细胞全能性大小比较,植物细胞动物细胞（仅细胞核具全能性） 受精卵生殖细胞(卵细胞、精子、配子)体细胞 幼嫩的细胞衰老的细胞,体细胞：分化程度低的分化程度高的 分裂能力强的分裂能力弱的,离体（必要条件）、 一定的营养物质（水、无机盐、维生素、氨基酸）、 激素（细胞分裂素、生长素）、 其他适宜的条件

2、（温度、pH、无菌等）,（3）实现细胞全能性的条件,一.细胞的全能性与细胞分化,（）植物组织培养,二.植物细胞工程,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,脱分化,根、芽,植物体,再分化,（）植物体细胞杂交,二.植物细胞工程,植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。,细胞融合,植物细胞A,植物细胞B,去细胞壁,原生质体A,原生质体B,原生质体融合,再生出细胞壁,杂种细胞,植物组织培养,杂种植物,（）植物体细胞杂交,（）动物细胞培养,三.动物细胞工程,(遗传物质改变),(遗传物质不变),动物细胞培养不能 最终培养成生物体,（）动物细胞培

3、养,三.动物细胞工程,（2）动物细胞融合,三.动物细胞工程,物理法,化学法,生物法：,灭活的病毒,仙台病毒,丧失感染性,（不感染细胞）,保留融合活性,（诱导细胞融合）,b.过程：,灭活的病毒颗粒黏附 于细胞表面,细胞膜被病毒颗粒穿通,细胞膜连接,细胞融合，形成杂种细胞,（2）动物细胞融合,三.动物细胞工程,c.应用：,（2）动物细胞融合,三.动物细胞工程,设计方案： 一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖,化学性质单一、特异性强,杂种细胞,单克隆抗体的制备,单克隆抗体的特点：,c.应用：,（2）动物细胞融合,三.动物细胞工程,过程：,单克隆抗体的制备,抗原,小鼠,效应B细

4、胞,骨髓瘤细胞,杂交瘤细胞,细胞融合、筛选,多孔培养板单个细胞培养，筛选,能产生特定抗体的细胞群,体外培养 体内培养,提取出单克隆抗体,？,？,抗原,效应B细胞,筛选,筛选,（）植物、动物细胞融合（杂交）的比较,四.细胞工程知识归纳比较,主要用于制备,单克隆抗体,获得杂种植株,用途,物理、化学法,（同左）,灭活的病毒,物理（离心、振荡、电刺激）,化学（聚乙二醇）,诱导方法,使细胞分散后,诱导细胞融合,去除细胞壁后诱,导原生质体融合,细胞融合的方法,细胞膜流动性,细胞膜的流动性、,植物细胞全能性,原理,动物细胞融合,植物体细胞杂交,比较项目,克服远缘杂交不 亲和性的障碍,（）植物、动物细胞培养的

5、比较,四.细胞工程知识归纳比较,获得细胞,细胞的全能性,细胞株、细胞系,植物体,培养结果,或细胞分泌蛋白,快速繁殖、培育无病毒植株等,培养目的,葡萄糖、动物血清,蔗糖、植物激素,培养基特有成分,液体培养基,固体培养基,培养基性质,细胞增殖,原理,动物细胞培养,植物组织培养,比较项目,相同点：,离体、无菌操作，一定的pH、适宜的温度,注意： （1）植物体细胞杂交培育出的新个体具有两个 亲本的遗传物质，但其遗传方式是无性生殖； （2）植物细胞融合的标志是再生出细胞壁； （3）动物细胞融合不能产生新的动物个体； （4）通过体细胞杂交得到的杂种植株，染色体是两 个细胞中染色体之和，且一般来自不同种，如

6、 “白菜甘蓝”的染色体数是白菜和甘蓝的染色 体数之和。（见本课时例2）,（3）几种杂交技术的比较,四.细胞工程知识归纳比较,基因重组,细胞膜的流动性、 细胞的全能性,细胞膜的流动 性、细胞增殖,碱基互补配 对原则,植物母本 去雄套袋 人工传粉 后,套袋隔 离,物理法：离心电 刺激振荡等 化学法：PEG,物化法：同左 生物法： 灭活的仙台 病毒,标记的单链DNA 或RNA探针，利 用杂交的高度 特异性，检测 特异性的靶序列,培养新品种,克服远缘杂交不 亲和性的障碍,制备单克隆 抗体,用于克隆基因 的筛选、基因 组中序列的定 性、基因诊断等,（）几种类型生物的培养,四.细胞工程知识归纳比较,微生物

7、个体,离体植物细胞,完整植物个体,幼龄动物 器官或胚胎,水、无机盐、 碳源、氮源、 生长因子,水、无机盐、 有机营养、 维生素、 植物激素,水、无机盐,水、无机盐、 有机营养、 维生素、 动物血清,固体、半固体 或液体,固体,液体,液体,无菌、适宜 的温度等,无菌、离体、 适宜的温度等,光照、CO2、 适宜的温度等,无菌、适宜的 温度等,【例1】下列有关细胞全能性的说法中，不正确的是 （ ）,A 受精卵在自然条件下能分裂、分化成完整个体， 因此，其全能性最高 B存在于生物体内的细胞，由于发生了分化，因而 全能性不能得到表达 C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D植物细胞在一定的条件下

8、，离体培养能表现出其 全能性,【解析】,细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体 的潜能。而细胞全能性的表达一般需要在离体情况下才能实现，在生物体内，细胞由于是已分化细胞，且其分化具有不可逆性的特点，导致细胞的全能性不能得到表达；而卵细胞本身就是经减数分裂分裂分化形成的，因而不能说是未分化的细胞。,答案：C,【变式1】玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的 产量，科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。 如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错 误的是（）,A.从繁殖原理上分析，AD属于无性生殖 B.植株D和G中的染色体组数不同 C.EG不能体现细胞的全能性 D.EF过程中获得

9、的植株一般没有直接的使用价值 即应用于大田生产,EG是花粉离体培养，属于植物组织培养过程， 既属于无性繁殖，也体现了细胞的全能性。,【解析】,答案：C,【例2】卵细胞作为生殖细胞，在生物技术中 可用于 （ ） 克隆动物时细胞核的受体 进行体外受精，培育试管动物 形成受精卵，作为培育转基因动物的受体细胞 植物组织培养形成试管苗 动物细胞融合形成单克隆抗体 形成受精卵，利用转基因和植物组织培养，培 育抗虫棉植株 A.B. C. D.,植物组织培养是运用外植体脱分化形成试管苗，而 不会利用卵细胞；同样，动物细胞融合形成单克隆 抗体是利用已分化的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 形成杂交瘤细胞，因而也不会利

10、用卵细胞。,【解析】,答案：D,【变式2】下列关于细胞工程的叙述中，不正确的是（ ）,A利用花药离体培养获得单倍体植株、从紫草的愈伤组 织中提取紫草素、利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株，都采用了植物组织培养技术；而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株没有采用植物组织培养技术 B在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能发生细胞脱分化、染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组 C动物细胞融合和植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体 D“试管婴儿”实质上是“体外受精”和“胚胎移植”的产物，不能使不产生精子或卵细胞的夫妇得到自己的孩子,离体的根尖细胞经有丝分裂形成愈伤组织，在此过程 中可发生基因突变