人教版选修三专题二细胞工程复习课41PPT.pptx

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1、,Thistemplatecanbeusedtoreportquarterlysummary/year-endreport,专题二细胞工程,目录,01,细胞工程概念,细胞工程概念,01,指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。,根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。,细胞工程与基因工程比较：前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术；（eg:克隆羊多利）后者是分子水平上的生物技术。（eg:转基因抗虫棉）,细胞工程,01,研究目的,研究水平,原理和方法,分类,按照人们的意愿

2、来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。,细胞整体水平或细胞器水平。,细胞生物学和分子生物学,植物细胞工程、动物细胞工程。,1,2,3,4,02,植物细胞工程,植物细胞工程,02,1,2,植物组织培养,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、丛芽，最终形成完整的植株。,植物体细胞杂交,植物体细胞杂交技术就是将不同的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,概念,02,愈伤组织,离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状

3、态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。,是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。实质:恢复细胞的全能性过程。结果:形成愈伤组织,脱分化,脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。,全能性,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。,再分化,植物组织培养的过程,02,离体的植物器官、组织或细胞（外植体）,愈伤组织,根、芽,植物体,脱分化,再分化,（未分化）,（分化）,有丝分裂,有丝分裂细胞分化,原理：,细胞的全能性,植物体细胞杂交技术,02,概念,将不同种的植物体细胞

4、，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,优点,在克服不同种生物远缘杂交的障碍上，取得了巨大的突破，从而扩大了可用于杂交的亲本组合。,遗传物质的变化,杂种植株的染色体数通常是两个亲本细胞染色体数目之和。,结果,培育成杂种植株。,原理,细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性。,植物体细胞杂交过程示意图,02,去壁,去壁,纤维素酶果胶酶,原生质体,马铃薯细胞,原生质体融合,杂种细胞,脱分化,愈伤组织,杂种植株,激素,激素,再分化,番茄细胞,融合完成的标志：新细胞壁的生成,体现膜具有一定的流动性,促融,筛选,例,右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：,1）步骤是_最常用的

5、方法是_.2）步骤一般常用的化学试剂是_目的是_.3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是_，其中步骤相当于_，步骤相当于_,去掉细胞壁分离出有活力的原生质体,酶解法,植物组织培养,脱分化,再分化,聚乙二醇（PEG）,诱导原生质体融合,右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：,4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使_能够在新的植物体上有所表现，其根本原因:5）从理论上讲，杂种植株的育性_。若运用传统有性杂交方法能否实现？_。并说明理由：因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于：.,两个亲本的遗传性状,杂种植株获得了双亲的遗传物质,可育,不能,因为不同种生

6、物之间存在生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围,例,植物细胞工程应用,植物繁殖的新途径,作物新品种的培育,微型繁殖,作物脱毒,神奇的人工种子,单倍体育种,突变体的利用,细胞产物的工厂化生产,产生途径：外植体愈伤组织胚状体,人工种子的结构,03,动物细胞工程,动物细胞培养,动物细胞融合,生产单克隆抗体,动物细胞核移植,动物细胞工程常用技术,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础,01,动物细胞培养,动物细胞培养：就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。,思考问题：为什么细胞培养要分散成单个细胞

7、培养？怎样分散？用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要成分是什么？用胃蛋白酶行吗？3什么是细胞贴壁和细胞接触抑制？什么是原代培养和传代培养？传代培养的细胞具有什么特点？,动物组织块,细胞悬液,原代培养,传代培养,胰蛋白酶处理分散成单个细胞,动物胚胎、幼龄动物的器官组织,加入液体培养液,特点：贴壁生长和接触抑制,适宜条件,单个细胞,动物细胞培养的的过程,02,细胞悬浮液,胰蛋白酶,10代细胞,原代培养,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液,（水解弹性纤维）,原理：,细胞增殖,原代培养,指将要培养的动物细胞取出后,先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞,然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液

8、放入培养瓶中培养。,传代培养,将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。,细胞株,原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到4050代，这种传代细胞为细胞株。,细胞系,细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。,动物细胞培养条件,1、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）3、温度和PH36.5+（-）0.5度,7.2-7.44、气体环境：O2和CO2

9、（95%空气和5%CO2）,维持培养液的pH,保证细胞顺利的生长增殖,04,动物细胞培养液的主要成分,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。,（1）液体培养基,（2）含有动物血清,动物体细胞大都生活在液体的环境,05,动物细胞培养应用,大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据,思考：,2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？,1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？,、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养

10、那样最终培养成新个体？,主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：液体培养基成分中有动物血清等,因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强,不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体,将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,动物体细胞核移植技术:,核移植,胚胎细胞核移植,体细胞核移植,（难度高）,胚胎移植,原理：,动物细胞核的全能性和膜具有一定的流动性。,（10代以内的细胞）,细胞核移植,多莉羊的培育过程,核移植技术,细胞培养

11、,为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。,1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？,培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。,2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？,1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是A细

12、胞系B细胞株C原代细胞D传代细胞,2、动物细胞工程技术的基础是A.动物细胞融合B.单克隆抗体C.胚胎移植D.动物细胞培养,A,D,习题：,克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。,动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不

13、需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。,1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？,2.体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？,03,动物细胞融合,A细胞,B细胞,人工诱导,杂交细胞,动物细胞融合的概念:动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指两个或多个细胞融合形成一个单核细胞的过程。,两个核的融合是在杂种细胞第一次有丝分裂时进行的,杂交细胞遗传物质特点：,含两种生物的遗

14、传物质,诱导方法：,物理法：,化学法：,生物法：,灭活的病毒（动物特有）,电激等,聚乙二醇（PEG),灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面,细胞膜被病毒颗粒穿通,细胞膜连接,细胞融合，形成杂交细胞,原理：,细胞膜具有一定的流动性,灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。不灭活的病毒会感染细胞。,植物细胞杂交与动物细胞融合的比较,细胞膜的流动性细胞的全能性,细胞膜的流动性,纤维素酶、果胶酶,胰蛋白酶,物理方法（离心、振荡、电激）化学方法（PEG）,物理方法化学方法（PEG）灭活的病毒,去除细胞壁后诱导原生质体融合,使细胞分散后诱导细胞融合,03,骨髓瘤细胞,免疫小

15、鼠,（选择培养基）,（抗体检测）,杂交瘤细胞,原理：,细胞膜具有一定的流动性和细胞增殖,单克隆抗体,03,BB、B瘤、瘤瘤（B、瘤）,（一选）目的：选出杂交瘤细胞,获得产生相应抗体的B细胞,（二选）目的：选能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,体外培养,小鼠腹腔内培养,一、单克隆抗体：单个B细胞克隆产生的化学性质单一、特异性强的抗体,二、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高,三、单克隆抗体的应用：1、作为诊断试剂最广泛应用准确、高效、简易、快速2、治疗疾病和运载药物生物导弹=单克隆抗体+药物，治疗肿瘤）,1、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤

16、细胞融合的是（）A.经过免疫的B淋巴细胞B.没经过免疫的T淋巴细胞C.经过免疫的T淋巴细胞D.没经过免疫的淋巴细胞,A,2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）诱导融合的方法完全相同B.所用的技术手段基本相同C.操作步骤基本相同D.都能形成杂种细胞,D,3.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是（）APEGB灭活的病毒C电刺激D离心,B,(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自小鼠体内的细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射_类物质。（2）d过程是一个_过程，该过程的进行常用_或_的诱导。(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成种类型的C细胞，因此需用_培养基筛选出D细胞用于培养，D细胞的名称是，其特点是_。(4）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，其特点是_。,细胞融合,灭活的病毒,选择性,3,既能无限增殖又能产生特异性抗体,杂交瘤细胞,效应B,抗原,特异性强、灵敏度高,聚乙二醇,04,实际应用,感谢您的观看,Thankyouforyourdownloadtowatch,