专题细胞工程.ppt
湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作:12专题细胞工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1996年年7月月5日日,世界上第一只体细胞克隆世界上第一只体细胞克隆动物动物-克隆羊克隆羊多利多利诞生于英国诞生于英国, 标志着一种标志着一种新的生物技术新的生物技术-动物体细胞克隆技术面世动物体细胞克隆技术面世, 也也揭开细胞工程更深层次发展的序幕揭开细胞工程更深层次发展的序幕!细胞工程是指应用细胞生物学和分子细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过生物学的原理和方法，通过细胞水平细胞水平或或细细胞器水平胞器水平上的操作，按照人们的意愿来上的操作，按照人们的意愿来改改变变细胞内的细胞内的遗传物质遗传物质或或获得细胞产品获得细胞产品的一的一门综合科学技术。门综合科学技术。什么叫细胞工程？什么叫细胞工程？按操作对按操作对象分类象分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程2.1 植物细胞工程植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术植物组织培养技术2.1 植物细胞工程植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术回忆、思考回忆、思考1. 植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段?2. 植物组织培养技术的理论基础是什么？植物组织培养技术的理论基础是什么？离体的器官、组织或细胞离体的器官、组织或细胞脱分化脱分化成愈伤组织成愈伤组织再分化再分化为根和芽为根和芽完整植株完整植株回忆、思考回忆、思考1. 植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段?2. 植物组织培养技术的理论基础是什么？植物组织培养技术的理论基础是什么？离体的器官、组织或细胞离体的器官、组织或细胞脱分化脱分化成愈伤组织成愈伤组织再分化再分化为根和芽为根和芽完整植株完整植株植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性回忆、思考回忆、思考1. 植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段?2. 植物组织培养技术的理论基础是什么？植物组织培养技术的理论基础是什么？3. 什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能 性吗？性吗？3. 什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能 性吗？性吗？具有某种生物全部遗传信息的任何一个细具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞胞, 都具有发育成完整生物体的潜能都具有发育成完整生物体的潜能, 即每即每个细胞都具有全能性。个细胞都具有全能性。4. 生物体所有细胞全能性都一致吗？生物体所有细胞全能性都一致吗？3. 什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能 性吗？性吗？具有某种生物全部遗传信息的任何一个细具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞胞, 都具有发育成完整生物体的潜能都具有发育成完整生物体的潜能, 即每即每个细胞都具有全能性。个细胞都具有全能性。4. 生物体所有细胞全能性都一致吗？生物体所有细胞全能性都一致吗？受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞; 植物细胞植物细胞动物动物细胞细胞1、植物组织培养的过程、植物组织培养的过程一、植物组织培养技术一、植物组织培养技术1. 植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作?3. 为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？分也能培养成小植株吗？4. 为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？养？5. 请同学们根据上述过程概括出植物组织请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图，并与同学交流。培养技术的流程图，并与同学交流。1. 植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系在植物组培过程中，为什么要进行一系 列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？想一想想一想1. 植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？细胞离体、一定的营养物质、激素和细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件其他外界条件2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系在植物组培过程中，为什么要进行一系 列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？想一想想一想1. 植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？细胞离体、一定的营养物质、激素和细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件其他外界条件避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。有些杂菌会危害培养物的生长。2. 在植物组培过程中，为什么要进行一系在植物组培过程中，为什么要进行一系 列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？想一想想一想3. 为什么切取胡萝卜根的形成层，为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？其他部分也能培养成小植株吗？胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。株，只是稍微困难些。3. 为什么切取胡萝卜根的形成层，为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？其他部分也能培养成小植株吗？5. 请同学们根据上述过程概括出植物请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图，并与同学交流。组织培养技术的流程图，并与同学交流。4. 为什么诱导愈伤组织的过程中应为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？避光培养？在有光时，往往容易形成维管组织，在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。而不易形成愈伤组织。5. 请同学们根据上述过程概括出植物请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图，并与同学交流。组织培养技术的流程图，并与同学交流。4. 为什么诱导愈伤组织的过程中应为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？避光培养？切取切取形成层形成层无菌无菌接种接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽脱分化脱分化再分化再分化根据上述过程，请同学们讨论归纳出根据上述过程，请同学们讨论归纳出组织培养的概念。组织培养的概念。2、概念：、概念： 植物组织培养就是在无菌和人工控植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。芽，最终形成完整的植株。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术这幅番茄这幅番茄马铃薯图利马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？吗？为什么？因为不同种生物之间存因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做的有性杂交方法是不可能做到这一点的。到这一点的。于是，这些科学家试图用这两种植物的体细于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术这幅番茄这幅番茄马铃薯图利马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？吗？为什么？请思考：请思考：1. 你认为两个来自不同植物的体细胞完你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？成融合，遇到的第一个障碍是什么？请思考：请思考：1. 你认为两个来自不同植物的体细胞完你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？成融合，遇到的第一个障碍是什么？2. 有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？请思考：请思考：1. 你认为两个来自不同植物的体细胞完你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？成融合，遇到的第一个障碍是什么？2. 有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？3. 为什么两个原生质体能发生融合，这为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？与细胞膜的什么特性有关？请思考：请思考：1. 你认为两个来自不同植物的体细胞完你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？成融合，遇到的第一个障碍是什么？2. 有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？3. 为什么两个原生质体能发生融合，这为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？与细胞膜的什么特性有关？4. 如果两个来源不同的原生质体发生了如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？融合，下一步该做何处理？请思考：请思考：1. 你认为两个来自不同植物的体细胞完你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？成融合，遇到的第一个障碍是什么？2. 有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？3. 为什么两个原生质体能发生融合，这为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？与细胞膜的什么特性有关？4. 如果两个来源不同的原生质体发生了如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？融合，下一步该做何处理？5. 如何将杂种细胞培育成杂种植株？如何将杂种细胞培育成杂种植株？杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体AB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂种细胞细胞AB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合的促进融合的方法？方法？融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术1. 过程过程2、概念、概念将不同种的植物体细胞，在一定条件下将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。植物体的技术。3、成果和未解决的问题、成果和未解决的问题 成果：成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出克服不同生物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种。现自然界没有的新品种。未解决的问题：未解决的问题：未能让杂种植物按照人们未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良。的需要表现出亲代的优良。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术2、概念、概念将不同种的植物体细胞，在一定条件下将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。植物体的技术。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术2、概念、概念将不同种的植物体细胞，在一定条件下将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。植物体的技术。3、成果和未解决的问题、成果和未解决的问题 成果：成果：未解决的问题：未解决的问题：二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术2、概念、概念将不同种的植物体细胞，在一定条件下将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。植物体的技术。3、成果和未解决的问题、成果和未解决的问题 成果：成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出克服不同生物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种。现自然界没有的新品种。未解决的问题：未解决的问题：未能让杂种植物按照人们未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良。的需要表现出亲代的优良。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程通常采用的通常采用的技术手段技术手段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞的全能性小结小结
