植物的細(xì)胞工程

植物的細(xì)胞工程第1頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念分類植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程第2頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是：

植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)是植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交概念：細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。原因：是生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。

全能性高低：

①受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞②植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞2.1.1植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)第3頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五植物組織培養(yǎng)1、概念植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、植物組織培養(yǎng)的條件1）離體細(xì)胞、組織或器官2）適宜的外界環(huán)境條件，例如無(wú)菌、適宜的溫度、濕度、光照等3）培養(yǎng)基（一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素）

第4頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：無(wú)機(jī)鹽離子有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：①含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)滲透壓③瓊脂：起支持作用④激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素，兩者比例不同影響根和芽的分化PH值：5.0－6.0第5頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五植物組織培養(yǎng)的過(guò)程離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）脫分化（又叫去分化）：避光愈傷組織（排列疏松而無(wú)規(guī)則，高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞）再分化根或芽等器官植物體光照形成層第6頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五定義：

將兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的過(guò)程。植物體細(xì)胞雜交第7頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五植物A細(xì)胞植物B細(xì)胞去壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合融合體再生壁(融合成功的標(biāo)志)雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）

原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性優(yōu)勢(shì)：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙.第8頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、下列圍繞有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，正確的是(

)A．植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全套基因B．高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性C．植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同D．紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性B2.(2010·荊州模擬)在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中，下列各項(xiàng)中為非必要條件的是(

)A.培養(yǎng)基需消毒滅菌B.給予適宜的溫度

C.給予充足的光照D.給予適宜的養(yǎng)料和激素

C第9頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.下列關(guān)于運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生新個(gè)體的敘述錯(cuò)誤的是(

)A.屬于無(wú)性生殖

B.主要理論依據(jù)是植物細(xì)胞具有全能性

C.培養(yǎng)過(guò)程中由于人工培養(yǎng)基含大量營(yíng)養(yǎng)，不需光照就能發(fā)育成完整植株

D.人工培養(yǎng)基中含植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等C第10頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4、如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)。A．B試管中細(xì)胞全能性最高B．D試管中培育出的個(gè)體都是純合子C．A→B的過(guò)程不需要光照D．A→D的細(xì)胞分裂都是有絲分裂B第11頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.2植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用繁殖植物的新途徑微型育種作物脫毒人工種子育種新方法單倍體育種誘導(dǎo)突變體細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)第12頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五概念：應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技術(shù)）原理：植物細(xì)胞的全能性優(yōu)點(diǎn)：繁殖率高，可大批量生產(chǎn)取材少培養(yǎng)周期短保持優(yōu)良性狀微型繁殖第13頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五作物脫毒病毒在作物體內(nèi)逐年積累，會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差分生區(qū)附近（莖尖）的病毒極少，甚至沒(méi)有采用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)第14頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五人工種子結(jié)構(gòu)：人工薄膜+胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）優(yōu)點(diǎn)：不受氣候、季節(jié)、地域的限制保留優(yōu)良性狀時(shí)間短，占地少技術(shù)：組織培養(yǎng)原理：細(xì)胞全能性第15頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五單倍體育種方法：花藥離體培養(yǎng)技術(shù)：組織培養(yǎng)獲得單倍體秋水仙素處理單倍體的幼苗，使染色體加倍優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短了育種年限后代穩(wěn)定遺傳第16頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五突變體的利用利用組織培養(yǎng)時(shí)，愈傷組織處于不斷分裂狀態(tài)，易受培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線，化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變的原理，誘導(dǎo)并篩選出對(duì)人類有用的突變體。第17頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)紅豆杉與紫杉醇人參皂甘的生產(chǎn)一般培養(yǎng)到愈傷組織階段第18頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

練習(xí)：下圖是植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)略表示。據(jù)此回答：（1）①表示

，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是

。（2）②表示

，它與①相比分化程度

，全能性

。（3）若想制作人工種子，應(yīng)該選用（填編號(hào)）

。（4）若①是花藥，則④是

，繼續(xù)對(duì)其使用_________

處理可獲得

正常植株，該過(guò)程稱為

。（5）若①是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是

，這說(shuō)明根尖細(xì)胞

。離體的器官、組織或細(xì)胞植物細(xì)胞的全能性。愈傷組織低高③單倍體植株秋水仙素純合單倍體育種綠色含有葉綠體形成相關(guān)的基因第19頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五動(dòng)物細(xì)胞工程2.2第20頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)核移植動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù)第21頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念：

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物有機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖.第22頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程：取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官)細(xì)胞懸浮液胰蛋白酶10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞株無(wú)限傳代細(xì)胞系分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變?cè)恚杭?xì)胞增殖第23頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理措施：培養(yǎng)液中加抗生素，定期更換培養(yǎng)液②營(yíng)養(yǎng)糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、微量元素、促生長(zhǎng)因子（維生素、激素等）和動(dòng)物血清③溫度和PH36.5±0.5℃7.2-7.4④氣體環(huán)境O2CO295％空氣5％的CO2第24頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用:1.蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體2.健康細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)健康細(xì)胞用于燒傷病人皮膚移植3.細(xì)胞的生理、藥理、病理研究4.檢測(cè)有毒物質(zhì)（根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的比例來(lái)判斷該物質(zhì)的毒性）

第25頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細(xì)胞()A.容易產(chǎn)生各種變異B.具有更強(qiáng)的全能性C.取材十分方便D.分裂增殖的能力強(qiáng)2.關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的錯(cuò)誤敘述是()A.用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織B.將所取的組織先用胰蛋白酶等進(jìn)行處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞C.在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培育的細(xì)胞會(huì)衰老死亡3.在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，使用胰蛋白酶的作用是()A.使組織分散為單個(gè)細(xì)胞或使細(xì)胞從培養(yǎng)瓶壁上脫落B.促進(jìn)蛋白質(zhì)水解，為細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)提供多肽營(yíng)養(yǎng)C.去掉細(xì)胞膜上的糖被，有利于細(xì)胞融合D.去掉細(xì)胞膜，保證兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核融合第26頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要控制的條件有（）①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境；②營(yíng)養(yǎng)；③溫度和pH；④氣體環(huán)境A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③5.培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，溫度和pH大多以______為宜。()A.36±0.5℃；Ph=7.2～7.4 B.36.5±0.5℃；Ph=7.0～7.2C.36.5±0.5℃；Ph=7.2～7.4 D.36±0.5℃；Ph=7.0～7.26.關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用的說(shuō)法不正確的是（）A.大規(guī)模生產(chǎn)有重要價(jià)值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等B.動(dòng)物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞，基因工程也離不開(kāi)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)C.可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì)，只能判斷某種物質(zhì)是否有毒，不能判斷毒性的大小D.科學(xué)家培養(yǎng)正?；蚋鞣N病變的細(xì)胞，用于生理、病理、藥理等方面的研究第27頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五7.貼壁細(xì)胞的分裂方式屬于()A.無(wú)絲分裂 B.有絲分裂C.減數(shù)分裂D.增殖8.（2006年江蘇）下列不屬于動(dòng)物細(xì)胞工程應(yīng)用的是（）A.大規(guī)模生產(chǎn)干擾素，用于抵抗病毒引起的感染B.為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細(xì)胞C.大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D.利用胚胎移植技術(shù)，加快優(yōu)良種畜的繁殖9、離體的植物組織或細(xì)胞在適當(dāng)培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整的植株，離體動(dòng)物體細(xì)胞卻沒(méi)有發(fā)育成動(dòng)物的成熟個(gè)體，原因是（）A、動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有成套的遺傳物質(zhì)B、動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨分化程度提高而受到限制，分化潛能變?nèi)魿、動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核太小D、動(dòng)物細(xì)胞的全能性低于植物細(xì)胞第28頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中.使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體.（克隆動(dòng)物）第29頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五核移植技術(shù)1.克隆羊培育過(guò)程黑面綿羊去核卵細(xì)胞白面綿羊乳腺細(xì)胞核細(xì)胞核移植重組細(xì)胞電脈沖刺激早期胚胎胚胎移植另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利第30頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生以及其他領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景1加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育2保護(hù)瀕危物種，增加動(dòng)物的存活數(shù)量3可作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織、器官可作為移植的供體了解胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程、做疾病模型等第31頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題胚胎移植－動(dòng)物幼體產(chǎn)出概率＜10％克隆動(dòng)物存在著健康問(wèn)題克隆動(dòng)物的食品安全性問(wèn)題存在爭(zhēng)議第32頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體2.2.2第33頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、動(dòng)物細(xì)胞融合

細(xì)胞融合是正常的生命活動(dòng)兩個(gè)細(xì)胞正在融合

受精作用第34頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、動(dòng)物細(xì)胞融合（細(xì)胞雜交）－2個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程細(xì)胞A細(xì)胞B雜種細(xì)胞滅活的病毒物理法化學(xué)法仙臺(tái)病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒離心振動(dòng)電激聚乙二醇用做誘導(dǎo)劑的病毒為什么必須事先滅活？第35頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞融合的方法去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合誘導(dǎo)方法物理（離心、振蕩、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）物理、化學(xué)方法（同左）滅活的病毒用途獲得雜種植株制備單克隆抗體第36頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期五單克隆抗體