植物的細胞工程

植物的細胞工程第一頁，共四十三頁，2022年，8月28日細胞工程應用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學和分子生物學細胞水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品概念分類植物細胞工程動物細胞工程第二頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物細胞工程的理論基礎是：

植物細胞的全能性植物細胞工程的基本技術是植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交概念：細胞的全能性是指生物體的細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能。原因：是生物體的每一個細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＞生殖細胞＞體細胞②植物細胞＞動物細胞植物細胞工程常用的技術第三頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物組織培養(yǎng)1、概念植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，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）離體細胞、組織或器官2）適宜的外界環(huán)境條件，例如無菌、適宜的溫度、濕度、光照等3）培養(yǎng)基（一定的營養(yǎng)物質(zhì)，激素）

第四頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無機營養(yǎng)成分：無機鹽離子有機營養(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：生長素、細胞分裂素，兩者比例不同影響根和芽的分化PH值：5.0－6.0第五頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物組織培養(yǎng)的過程離體的植物器官、組織或細胞（外植體）脫分化（又叫去分化）：避光愈傷組織（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞）再分化根或芽等器官植物體光照形成層第六頁，共四十三頁，2022年，8月28日定義：

將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的過程。植物體細胞雜交第七頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物A細胞植物B細胞去壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合融合體再生壁(融合成功的標志)雜種細胞細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、電刺激等化學法：聚乙二醇（PEG）植物體細胞雜交過程示意圖原理：細胞膜的流動性和細胞的全能性優(yōu)勢：克服了遠緣雜交不親和的障礙.第八頁，共四十三頁，2022年，8月28日1、下列圍繞有關細胞全能性的敘述，正確的是(

)A．植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B．高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C．植物體內(nèi)某些體細胞沒有表現(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、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列各項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第九頁，共四十三頁，2022年，8月28日3.下列關于運用植物組織培養(yǎng)技術產(chǎn)生新個體的敘述錯誤的是(

)A.屬于無性生殖

B.主要理論依據(jù)是植物細胞具有全能性

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

D.人工培養(yǎng)基中含植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì)，包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等C第十頁，共四十三頁，2022年，8月28日4、如圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關說法不正確的是(

)。A．B試管中細胞全能性最高B．D試管中培育出的個體都是純合子C．A→B的過程不需要光照D．A→D的細胞分裂都是有絲分裂B第十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物細胞工程的實際應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突變體細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)第十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日概念：應用組織培養(yǎng)技術，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技術）原理：植物細胞的全能性優(yōu)點：繁殖率高，可大批量生產(chǎn)取材少培養(yǎng)周期短保持優(yōu)良性狀微型繁殖第十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日作物脫毒病毒在作物體內(nèi)逐年積累，會導致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差分生區(qū)附近（莖尖）的病毒極少，甚至沒有采用莖尖進行組織培養(yǎng)第十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日人工種子結構：人工薄膜+胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）優(yōu)點：不受氣候、季節(jié)、地域的限制保留優(yōu)良性狀時間短，占地少技術：組織培養(yǎng)原理：細胞全能性第十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日單倍體育種方法：花藥離體培養(yǎng)技術：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：明顯縮短了育種年限后代穩(wěn)定遺傳第十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日突變體的利用利用組織培養(yǎng)時，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，化學物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變的原理，誘導并篩選出對人類有用的突變體。第十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日細胞產(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)到愈傷組織階段第十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日

練習：下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。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，應該選用（填編號）

。（4）若①是花藥，則④是

，繼續(xù)對其使用_________

處理可獲得

正常植株，該過程稱為

。（5）若①是胡蘿卜根尖細胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是

，這說明根尖細胞

。離體的器官、組織或細胞植物細胞的全能性。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的基因第十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日動物細胞工程2.2第二十頁，共四十三頁，2022年，8月28日動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合單克隆抗體技術核移植動物細胞工程常用技術第二十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日1.動物細胞培養(yǎng)的概念：

動物細胞培養(yǎng)就是從動物有機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖.第二十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日2、動物細胞培養(yǎng)過程：取動物組織塊(動物胚胎或幼齡動物的組織、器官)細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)細胞株無限傳代細胞系分散成單個細胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變原理：細胞增殖第二十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日3.動物細胞培養(yǎng)的條件：①無菌、無毒的環(huán)境培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理措施：培養(yǎng)液中加抗生素，定期更換培養(yǎng)液②營養(yǎng)糖、氨基酸、無機鹽、微量元素、促生長因子（維生素、激素等）和動物血清③溫度和PH④氣體環(huán)境O2CO295％空氣5％的CO2第二十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日4.動物細胞培養(yǎng)技術的應用: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.健康細胞培養(yǎng)培養(yǎng)健康細胞用于燒傷病人皮膚移植3.細胞的生理、藥理、病理研究4.檢測有毒物質(zhì)（根據(jù)變異細胞占全部培養(yǎng)細胞的比例來判斷該物質(zhì)的毒性）

第二十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日1.用于動物細胞培養(yǎng)的組織和細胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細胞()A.容易產(chǎn)生各種變異B.具有更強的全能性C.取材十分方便D.分裂增殖的能力強2.關于動物細胞培養(yǎng)的錯誤敘述是()A.用于培養(yǎng)的細胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織B.將所取的組織先用胰蛋白酶等進行處理使其分散成單個細胞C.在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液D.動物細胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培育的細胞會衰老死亡3.在動物細胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的作用是()A.使組織分散為單個細胞或使細胞從培養(yǎng)瓶壁上脫落B.促進蛋白質(zhì)水解，為細胞分裂和生長提供多肽營養(yǎng)C.去掉細胞膜上的糖被，有利于細胞融合D.去掉細胞膜，保證兩種細胞的細胞質(zhì)和細胞核融合第二十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日4.動物細胞培養(yǎng)需要控制的條件有（）①無菌、無毒的環(huán)境；②營養(yǎng)；③溫度和pH；④氣體環(huán)境A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③5.培養(yǎng)的哺乳動物細胞時，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.關于動物細胞培養(yǎng)技術的應用的說法不正確的是（）A.大規(guī)模生產(chǎn)有重要價值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等B.動物細胞是基因工程技術中常用的受體細胞，基因工程也離不開動物細胞的培養(yǎng)C.可以用于檢測有毒物質(zhì)，只能判斷某種物質(zhì)是否有毒，不能判斷毒性的大小D.科學家培養(yǎng)正常或各種病變的細胞，用于生理、病理、藥理等方面的研究第二十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日7.貼壁細胞的分裂方式屬于()A.無絲分裂 B.有絲分裂C.減數(shù)分裂D.增殖8.（2006年江蘇）下列不屬于動物細胞工程應用的是（）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，加快優(yōu)良種畜的繁殖9、離體的植物組織或細胞在適當培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整的植株，離體動物體細胞卻沒有發(fā)育成動物的成熟個體，原因是（）A、動物細胞內(nèi)沒有成套的遺傳物質(zhì)B、動物細胞的全能性隨分化程度提高而受到限制，分化潛能變?nèi)魿、動物細胞的細胞核太小D、動物細胞的全能性低于植物細胞第二十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、動物體細胞核移植技術和克隆動物

動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中.使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體.（克隆動物）第二十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日核移植技術1.克隆羊培育過程黑面綿羊去核卵細胞白面綿羊乳腺細胞核細胞核移植重組細胞電脈沖刺激早期胚胎胚胎移植另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利第三十頁，共四十三頁，2022年，8月28日體細胞核移植技術的應用前景畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生以及其他領域有著廣泛應用前景1加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育2保護瀕危物種，增加動物的存活數(shù)量3可作為生物反應器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白克隆動物細胞、組織、器官可作為移植的供體了解胚胎發(fā)育及衰老過程、做疾病模型等第三十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日體細胞核移植技術存在的問題胚胎移植－動物幼體產(chǎn)出概率＜10％克隆動物存在著健康問題克隆動物的食品安全性問題存在爭議第三十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日動物細胞融合與單克隆抗體第三十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日一、動物細胞融合

細胞融合是正常的生命活動兩個細胞正在融合

受精作用第三十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日1、動物細胞融合（細胞雜交）－2個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程細胞A細胞B雜種細胞滅活的病毒物理法化學法仙臺病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒離心振動電激聚乙二醇用做誘導劑的病毒為什么必須事先滅活？第三十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合細胞融合原理細胞膜的流動性、細胞膜的流動性細胞融合的方法去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合使細胞分散后誘導細胞融合誘導方法物理（離心、振蕩、電刺激）化學（聚乙二醇）物理、化學方法（同左）滅活的病毒用途獲得雜種植株制備單克隆抗體第三十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日單克隆抗體