1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级请同学们讨论如何实现请同学们讨论如何实现?单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级细胞工程概述单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级学习目标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。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级回眸历史回眸历史19071907年，美国哈里森，采用年，美国哈里森，采用盖玻片悬滴培盖玻片悬滴培养法，养法，培养蛙胚神经细胞并存活数周，开培养蛙胚神经细胞并存活数周，开创了动物细胞培养的先河创了动物细胞培养的先河19371937年，法国特里特等培养
2、了胡萝卜年，法国特里特等培养了胡萝卜组织，并使细胞增殖。组织，并使细胞增殖。1972972年，美国年，美国卡尔逊等成功卡尔逊等成功培育第一个体细胞杂交植株培育第一个体细胞杂交植株19971997年，英国伊恩年，英国伊恩.维尔穆特维尔穆特克隆出绵羊克隆出绵羊“多利多利”单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级 细细胞工程胞工程是指以细胞为基本单位，在体外无菌条件下进行培是指以细胞为基本单位，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，从而改良生物品种、创造新品种特
3、性按照人们的意志发生改变，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的技术。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。细胞工程细胞工程植物细胞与组织培养植物细胞与组织培养细胞融合细胞融合细胞核移植细胞核移植染色体工程染色体工程动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程微生物细胞工程微生物细胞工程按对象分类按技术分类单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级植物细胞与组织培养细胞融合细胞核移植染色体工程在无菌条件下对植物离体组织或细胞培养，形在无菌条件下对植物离体组织或细胞培养，形成新的组织、器官或个体成新的组织、器官或个体
4、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个去除细胞核的细胞中区，将有一个细胞的细胞核转移到另一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。的方法和技术。也称为染色体操作。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级一、植物组织培养一、植物组织培养什么原因使得一个细胞或一小块组什么原因使得一个细胞或一小块组织发育成一个完整的个体的呢？
5、织发育成一个完整的个体的呢？植物组织培养植物组织培养就是在就是在无无菌菌和人工控制条件下，将和人工控制条件下，将离离体体的植物器官、组织、细胞，的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，培养在人工配制的培养基上，给给予适宜的培养条件予适宜的培养条件，诱导，诱导其产生其产生愈伤组织、丛芽，最愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株终形成完整的植株。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级植物植物的组织培养的组织培养（1 1）细胞的分化）细胞的分化概念：概念：在在个体发育个体发育中中，相同细胞相同细胞的后代在形态、的后代在形态、结构、生理功能上发生结构、生理功能上发生稳定性差异稳
6、定性差异的的过程过程。过程：过程：如：受精卵增殖、生长、分化形成组织、如：受精卵增殖、生长、分化形成组织、器官、器官、系统系统。原因：原因：基因在特定的时间和空间条件下的选择性基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的表达的结果结果。结果：结果：形成不同的细胞和组织形成不同的细胞和组织单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级（2 2）细胞的全能性）细胞的全能性定义：定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的的潜能的特性特性。原理：原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的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
7、有发育成为完整个体所必需全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部的全部基因基因。高度特化的高度特化的动物动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的限制。但它的细胞核仍然保持着全能性细胞核仍然保持着全能性，这是因为细，这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质遗传物质。已分化的已分化的植物植物细胞，仍具有细胞，仍具有全能性全能性。实例实例单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级细胞表现全能性的条件有哪些？细胞表现全能性的条件有哪些？离体、营养物质、激素及其它适宜条件。离体、营养物质、激素及其它适宜条件
8、。全能性大小比较：全能性大小比较：受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞2 2）植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞 3 3）1 1）受精卵的全能性最高）受精卵的全能性最高 4 4）分化程度低的细胞分化程度高的细胞）分化程度低的细胞分化程度高的细胞单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级植物组织培养的过程植物组织培养的过程外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化脱分化再分化再分化（离体的（离体的,已已分化组织或分化组织或细胞）细胞）（未分化）（未分化）（分化）（分化）幼芽或幼根？幼芽或幼根？条件？条件？优点？优点？繁殖速度快繁殖速度快不受季节限制不受季节限制工厂化生产工厂化生产幼苗无毒幼
9、苗无毒保持优良性状保持优良性状适宜温度、光照、适宜温度、光照、pHpH和无菌环境。和无菌环境。无机物、有机物和无机物、有机物和植物激素（植物激素（生长素，生长素，细胞分裂素等细胞分裂素等）无定形状态无定形状态薄壁细胞薄壁细胞高度液泡化高度液泡化排列疏松、无规则排列疏松、无规则无叶绿体无叶绿体,不进行不进行光合作用光合作用分化程度低去分化程度低去分化较易分化较易理论基础：理论基础：细胞的全能性细胞的全能性特点？特点？单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级植物组织培养植物组织培养培养基培养基：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质矿
10、质元素矿质元素：大量元素及微量元素：大量元素及微量元素有机营养成分有机营养成分 含含N N物质物质：包括维生素和某些有机添加物：包括维生素和某些有机添加物 碳源碳源：蔗糖：蔗糖 琼脂琼脂：起支持作用：起支持作用 植物激素植物激素：生长素、细胞分裂素等：生长素、细胞分裂素等单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级接种接种单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级愈伤组织的形成愈伤组织的形成单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级试 管 苗 大 规 模 培 养试 管 苗 大 规 模 培 养单击此处
11、编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级移栽移栽经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培行大规模栽培单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级 细胞融合是20世纪60年代发展起来的一项细胞工程技术也称体细胞杂交（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。二、细胞融合（二、细胞融合（cell fusion）单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级1、定义：、定义：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细用两个来自不同植物的体
12、细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。2、优势、优势（与有性杂交方法比较）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。可用于杂交的亲本组合范围。植物体细胞杂交植物体细胞杂交单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级植物细胞植物细胞A A植物细胞植物细胞B B原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质体融合原生质体融合正在融合的正在融合的原生质体原生质体再生出细胞壁再生出细胞壁杂种细胞杂种细胞愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植
13、株去细胞壁去细胞壁纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶物理物理方法方法:化学方法：化学方法：离心离心振动振动电刺激电刺激聚乙二醇聚乙二醇细胞分裂细胞分裂植物组织培养植物细胞融合酶解法酶解法人工诱人工诱导方法导方法细胞融合过程细胞融合过程单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级诱导方法：诱导方法：物理方法：物理方法：化学法：化学法：生物法：生物法：灭活的病毒灭活的病毒电激等电激等聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级原理原理：病毒被膜具有凝聚细：病毒被膜具有凝聚细胞的能力，它一边黏连一胞的能力，它一边黏连一个细胞的表面，另一边黏个细胞的表面，
14、另一边黏连另一个细胞的表面，从连另一个细胞的表面，从而使两个细胞在病毒的作而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生凝结，诱导用下靠近发生凝结，诱导细胞的融合。细胞的融合。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级4 4、成果和尚未解决的问题：、成果和尚未解决的问题：成成 果果：克服不同生物远缘杂交的障碍，克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界没有的新品种。出现自然界没有的新品种。未解决问题：未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的需要尚未让杂种植物按照人们的需要 表现出亲代的优良性状表现出亲代的优良性状杂种细胞杂种细胞AAAAA AA A杂种细胞杂种细胞BBBBB BB BA AB B杂种
15、细胞杂种细胞ABAB单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级1.1.为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有如科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？学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？马铃薯马铃薯番茄没有像人们预想的那样地上长番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：茄、地下结马铃薯，主要原因是：生物基因的表达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，不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯所以马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然
16、具备两个番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互物种的遗传物质，但这些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。铃薯就是很自然的了。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级所谓所谓核移植技术就是利用核移植技术就是利用显微操作技术显微操作技术将一个细胞的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
17、行交换，从而可能创造无性杂交生核（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。物新品种的一项技术。三、核移植技术：三、核移植技术：单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级n1958年到年到1962年，英国剑桥大学的年，英国剑桥大学的John Gurdon和和Machineer利用爪蟾原肠内胚层细胞核移植，培育出可育的利用爪蟾原肠内胚层细胞核移植，培育出可育的非洲爪非洲爪蟾蟾。n1970年年John Gurdon以同样的方法，用青蛙脚蹼角质化细以同样的方法，用青蛙脚蹼角质化细胞进行移核试验，蛙卵发育成了蝌蚪
18、。胞进行移核试验，蛙卵发育成了蝌蚪。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级克隆羊与体细胞核移植克隆羊与体细胞核移植单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级快速培养花卉及濒危植物快速培养花卉及濒危植物郁金香人参单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级获得无病毒作物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单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级藻类植物藻类植物氢能汽车氢能汽车细胞工程产氢技术单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级繁殖优良家畜品种及濒危动物繁殖优良家畜品种及濒危动物高产奶牛濒危动物单击此处
19、编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级1 1、细胞工程的发展、细胞工程的发展2 2、细胞工程的基本技术、细胞工程的基本技术l植物细胞与组织培养植物细胞与组织培养l细胞融合细胞融合l细胞核移植细胞核移植3 3、细胞工程的应用、细胞工程的应用l快速培养花卉及濒危植物快速培养花卉及濒危植物l获得无病毒作物获得无病毒作物l开发洁净能源减少环境污染开发洁净能源减少环境污染l繁殖优良家畜品种及濒危动物繁殖优良家畜品种及濒危动物总结单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级1、下列技术中，一般来说不属于细胞工程范围的是（、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、组
20、织培养 B、细胞核移植、细胞核移植 C、基因芯片的应用、基因芯片的应用 D、细胞融合、细胞融合2、下列与细胞工程无关的技术是、下列与细胞工程无关的技术是()A、克隆羊、克隆羊“多利多利”的产生的产生 B、2种烟草体细胞杂交获得新植株种烟草体细胞杂交获得新植株 C、葡萄的嫁接、葡萄的嫁接 D、利用植物组织培养技术培育郁金香、利用植物组织培养技术培育郁金香3、下列细胞工程技术中，不涉及遗传物质改变的是（、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、植物组织培养 B、动物细胞融合、动物细胞融合 C、细胞核移植、细胞核移植 D、染色体替换、染色体替换CCA单击此处编辑母版标题样式单
21、击此处编辑母版文本样式 第二级4.在生物体的所有细胞中，全能性最高的是在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A卵细胞卵细胞 B.植物植物花粉花粉 C体细胞体细胞 D.受精卵受精卵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：组织、器官，是因为：A.细胞丧失了全能性细胞丧失了全能性 B.基因的表达有选择性基因的表达有选择性 C.不同的细胞内基因不完全相同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在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式
22、 第二级6.植物体细胞杂交的目的是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植物的原生质体融合以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.通过以上三者来完成通过以上三者来完成 7.在细胞工程在细胞工程 原生质体融合育种技术中，、其技术的重要原生质体融合育种技术中，、其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，通常是采用纤维素酶的酶一环是将营养细胞的细胞壁除心去，通常是采用纤维素酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞最终将细胞最终将 A.皱缩皱缩 B.胀破胀破 C.呈球形呈球形 D.保持原状保持原状 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式 第二级
