細(xì)胞工程.ppt

1、細(xì)胞工程,典例精析,知識(shí)梳理,細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化,植物細(xì)胞工程,動(dòng)物細(xì)胞工程,細(xì)胞工程知識(shí)歸納比較,一.細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化,（1）細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育 成完整個(gè)體的潛能。其原因是生物體的每一個(gè)細(xì) 胞都包含有該物種特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā) 育成完整個(gè)體所必需的全部基因。,（2）細(xì)胞全能性大小比較,植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞（僅細(xì)胞核具全能性） 受精卵生殖細(xì)胞(卵細(xì)胞、精子、配子)體細(xì)胞 幼嫩的細(xì)胞衰老的細(xì)胞,體細(xì)胞：分化程度低的分化程度高的 分裂能力強(qiáng)的分裂能力弱的,離體（必要條件）、 一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、氨基酸）、 激素（細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素）、 其他適宜的條件

2、（溫度、pH、無(wú)菌等）,（3）實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件,一.細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化,（）植物組織培養(yǎng),二.植物細(xì)胞工程,離體的植物器官、組織或細(xì)胞,愈傷組織,脫分化,根、芽,植物體,再分化,（）植物體細(xì)胞雜交,二.植物細(xì)胞工程,植物體細(xì)胞雜交是用兩個(gè)來(lái)自于不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。,細(xì)胞融合,植物細(xì)胞A,植物細(xì)胞B,去細(xì)胞壁,原生質(zhì)體A,原生質(zhì)體B,原生質(zhì)體融合,再生出細(xì)胞壁,雜種細(xì)胞,植物組織培養(yǎng),雜種植物,（）植物體細(xì)胞雜交,（）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),三.動(dòng)物細(xì)胞工程,(遺傳物質(zhì)改變),(遺傳物質(zhì)不變),動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不能 最終培養(yǎng)成生物體,（）動(dòng)物細(xì)胞培

3、養(yǎng),三.動(dòng)物細(xì)胞工程,（2）動(dòng)物細(xì)胞融合,三.動(dòng)物細(xì)胞工程,物理法,化學(xué)法,生物法：,滅活的病毒,仙臺(tái)病毒,喪失感染性,（不感染細(xì)胞）,保留融合活性,（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）,b.過(guò)程：,滅活的病毒顆粒黏附 于細(xì)胞表面,細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通,細(xì)胞膜連接,細(xì)胞融合，形成雜種細(xì)胞,（2）動(dòng)物細(xì)胞融合,三.動(dòng)物細(xì)胞工程,c.應(yīng)用：,（2）動(dòng)物細(xì)胞融合,三.動(dòng)物細(xì)胞工程,設(shè)計(jì)方案： 一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體 小鼠骨髓瘤細(xì)胞能無(wú)限增殖,化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng),雜種細(xì)胞,單克隆抗體的制備,單克隆抗體的特點(diǎn)：,c.應(yīng)用：,（2）動(dòng)物細(xì)胞融合,三.動(dòng)物細(xì)胞工程,過(guò)程：,單克隆抗體的制備,抗原,小鼠,效應(yīng)B細(xì)

4、胞,骨髓瘤細(xì)胞,雜交瘤細(xì)胞,細(xì)胞融合、篩選,多孔培養(yǎng)板單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，篩選,能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群,體外培養(yǎng) 體內(nèi)培養(yǎng),提取出單克隆抗體,？,？,抗原,效應(yīng)B細(xì)胞,篩選,篩選,（）植物、動(dòng)物細(xì)胞融合（雜交）的比較,四.細(xì)胞工程知識(shí)歸納比較,主要用于制備,單克隆抗體,獲得雜種植株,用途,物理、化學(xué)法,（同左）,滅活的病毒,物理（離心、振蕩、電刺激）,化學(xué)（聚乙二醇）,誘導(dǎo)方法,使細(xì)胞分散后,誘導(dǎo)細(xì)胞融合,去除細(xì)胞壁后誘,導(dǎo)原生質(zhì)體融合,細(xì)胞融合的方法,細(xì)胞膜流動(dòng)性,細(xì)胞膜的流動(dòng)性、,植物細(xì)胞全能性,原理,動(dòng)物細(xì)胞融合,植物體細(xì)胞雜交,比較項(xiàng)目,克服遠(yuǎn)緣雜交不 親和性的障礙,（）植物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的

5、比較,四.細(xì)胞工程知識(shí)歸納比較,獲得細(xì)胞,細(xì)胞的全能性,細(xì)胞株、細(xì)胞系,植物體,培養(yǎng)結(jié)果,或細(xì)胞分泌蛋白,快速繁殖、培育無(wú)病毒植株等,培養(yǎng)目的,葡萄糖、動(dòng)物血清,蔗糖、植物激素,培養(yǎng)基特有成分,液體培養(yǎng)基,固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基性質(zhì),細(xì)胞增殖,原理,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),植物組織培養(yǎng),比較項(xiàng)目,相同點(diǎn)：,離體、無(wú)菌操作，一定的pH、適宜的溫度,注意： （1）植物體細(xì)胞雜交培育出的新個(gè)體具有兩個(gè) 親本的遺傳物質(zhì)，但其遺傳方式是無(wú)性生殖； （2）植物細(xì)胞融合的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁； （3）動(dòng)物細(xì)胞融合不能產(chǎn)生新的動(dòng)物個(gè)體； （4）通過(guò)體細(xì)胞雜交得到的雜種植株，染色體是兩 個(gè)細(xì)胞中染色體之和，且一般來(lái)自不同種，如

6、 “白菜甘藍(lán)”的染色體數(shù)是白菜和甘藍(lán)的染色 體數(shù)之和。（見(jiàn)本課時(shí)例2）,（3）幾種雜交技術(shù)的比較,四.細(xì)胞工程知識(shí)歸納比較,基因重組,細(xì)胞膜的流動(dòng)性、 細(xì)胞的全能性,細(xì)胞膜的流動(dòng) 性、細(xì)胞增殖,堿基互補(bǔ)配 對(duì)原則,植物母本 去雄套袋 人工傳粉 后,套袋隔 離,物理法：離心電 刺激振蕩等 化學(xué)法：PEG,物化法：同左 生物法： 滅活的仙臺(tái) 病毒,標(biāo)記的單鏈DNA 或RNA探針，利 用雜交的高度 特異性，檢測(cè) 特異性的靶序列,培養(yǎng)新品種,克服遠(yuǎn)緣雜交不 親和性的障礙,制備單克隆 抗體,用于克隆基因 的篩選、基因 組中序列的定 性、基因診斷等,（）幾種類型生物的培養(yǎng),四.細(xì)胞工程知識(shí)歸納比較,微生物

7、個(gè)體,離體植物細(xì)胞,完整植物個(gè)體,幼齡動(dòng)物 器官或胚胎,水、無(wú)機(jī)鹽、 碳源、氮源、 生長(zhǎng)因子,水、無(wú)機(jī)鹽、 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、 維生素、 植物激素,水、無(wú)機(jī)鹽,水、無(wú)機(jī)鹽、 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、 維生素、 動(dòng)物血清,固體、半固體 或液體,固體,液體,液體,無(wú)菌、適宜 的溫度等,無(wú)菌、離體、 適宜的溫度等,光照、CO2、 適宜的溫度等,無(wú)菌、適宜的 溫度等,【例1】下列有關(guān)細(xì)胞全能性的說(shuō)法中，不正確的是 （ ）,A 受精卵在自然條件下能分裂、分化成完整個(gè)體， 因此，其全能性最高 B存在于生物體內(nèi)的細(xì)胞，由于發(fā)生了分化，因而 全能性不能得到表達(dá) C卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高 D植物細(xì)胞在一定的條件下

8、，離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出其 全能性,【解析】,細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體 的潛能。而細(xì)胞全能性的表達(dá)一般需要在離體情況下才能實(shí)現(xiàn)，在生物體內(nèi)，細(xì)胞由于是已分化細(xì)胞，且其分化具有不可逆性的特點(diǎn)，導(dǎo)致細(xì)胞的全能性不能得到表達(dá)；而卵細(xì)胞本身就是經(jīng)減數(shù)分裂分裂分化形成的，因而不能說(shuō)是未分化的細(xì)胞。,答案：C,【變式1】玉米是一種主要的農(nóng)作物，為了提高玉米的 產(chǎn)量，科學(xué)家在玉米育種中和栽培中作了大量的研究。 如圖是關(guān)于玉米培養(yǎng)的過(guò)程，據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中錯(cuò) 誤的是（）,A.從繁殖原理上分析，AD屬于無(wú)性生殖 B.植株D和G中的染色體組數(shù)不同 C.EG不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 D.EF過(guò)程中獲得

9、的植株一般沒(méi)有直接的使用價(jià)值 即應(yīng)用于大田生產(chǎn),EG是花粉離體培養(yǎng)，屬于植物組織培養(yǎng)過(guò)程， 既屬于無(wú)性繁殖，也體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。,【解析】,答案：C,【例2】卵細(xì)胞作為生殖細(xì)胞，在生物技術(shù)中 可用于 （ ） 克隆動(dòng)物時(shí)細(xì)胞核的受體 進(jìn)行體外受精，培育試管動(dòng)物 形成受精卵，作為培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的受體細(xì)胞 植物組織培養(yǎng)形成試管苗 動(dòng)物細(xì)胞融合形成單克隆抗體 形成受精卵，利用轉(zhuǎn)基因和植物組織培養(yǎng)，培 育抗蟲(chóng)棉植株 A.B. C. D.,植物組織培養(yǎng)是運(yùn)用外植體脫分化形成試管苗，而 不會(huì)利用卵細(xì)胞；同樣，動(dòng)物細(xì)胞融合形成單克隆 抗體是利用已分化的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合 形成雜交瘤細(xì)胞，因而也不會(huì)利

10、用卵細(xì)胞。,【解析】,答案：D,【變式2】下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，不正確的是（ ）,A利用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株、從紫草的愈傷組 織中提取紫草素、利用細(xì)胞工程培養(yǎng)“番茄馬鈴薯”雜種植株，都采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)；而利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗獲得多倍體植株沒(méi)有采用植物組織培養(yǎng)技術(shù) B在進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，由根尖細(xì)胞形成愈傷組織的過(guò)程中，可能發(fā)生細(xì)胞脫分化、染色體變異或基因突變，而不可能發(fā)生細(xì)胞分化和基因重組 C動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交相比，誘導(dǎo)融合的方法、所用的技術(shù)手段、所依據(jù)的原理均相同，都能形成雜種細(xì)胞和雜種個(gè)體 D“試管嬰兒”實(shí)質(zhì)上是“體外受精”和“胚胎移植”的產(chǎn)物，不能使不產(chǎn)生精子或卵細(xì)胞的夫婦得到自己的孩子,離體的根尖細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成愈傷組織，在此過(guò)程 中可發(fā)生基因突變