高二生物人教版选择性必修三第二章细胞工程的知识结构体系图课件.pptx

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1、细胞工程细胞工程演讲人2021-04-2604/胚胎工程03/动物细胞工程02/植物细胞工程01/概念目录概念概念01概念操作水平 细胞水平或细胞器水平目的 按照人的意愿来改变细胞内的 遗传物质 或 获得细胞产 品 。植物细胞工程植物细胞工程02植物细胞工程植物细胞的全能性植物组织培养技术植物体细胞杂交技术实际应用植物细胞工程植物细胞的全能性原理02全能性大小与细胞分化程度成反比04概念01全能性表达的条件03全能性大小05原理细胞内含有本物种的全套遗传信息 。全能性表达的条件具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营 养、激素和其他适宜外界条件全能性大小a.植物细胞:受精卵>生殖细

2、胞>体细胞b.动物细胞:受精卵>生殖细胞>体细胞核(动物细胞全能性受限制,但细胞 核具有全能性)植物细胞工程植物组织培养技术1概念理解2原理3操作流程培养条件无菌、人工配制的培养基、相关激素等培养对象离体 的植物器官、组织、细胞培养结果产生愈伤组织、丛芽(或丛根、胚状体),最终形成完整植株。概念理解原理植物细胞的 全能性愈伤组织 排列疏松、无规则、高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞。脱分化 再分化 植物激素比例 植物细胞工程植物体细胞杂交技术概念原理操作流程 意义思考原理体细胞杂交利用了细胞膜的 流动性 ,杂种细胞培育成杂种植 株利用了植物细胞的 全能性 。意义克服不同种生物远

3、缘杂交的不亲和性思考思考1:植物体细胞杂交形成的杂种植株染色体数如何计数?：提示1:杂种植株中含有两种植物的遗传物质。植物体细胞杂交形成的杂 种植株,有几个染色体组就称为几倍体。若一植物细胞含有2x条染色体,2 个染色体组,基因型为Aabb,另一植物细胞含有2y条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd,则新植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体为(2x+2y)条,4 个染色体组,基因型为AabbccDd。01思考2:杂种植株的变异类型属于基因重组吗?提示2:不属于。杂种植株的变异类型属于染色体变异,杂种植株的染色体 数通常是两亲本细胞染色体数目之和,杂种植株一般属于异源多倍体。02植物细胞工程实

4、际应用1.植物繁殖的新途径2.作物新品种的培育:3.细胞产物的工厂化生产1.(1)微型繁殖:优点是繁殖快,并可保持亲本的优良性状。2.(2)作物脱毒:利用作物无毒组织茎尖、根尖等分生区细胞进行组织培养技术获得脱毒 苗。3.(3)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材 料,经过人工薄膜包装得到的种子。1.植物繁殖的新途径2.作物新品种的培育:单倍体育种 优点流程突变体的利用 突变3.细胞产物的工厂化生产01初生代谢产物：生物生长和生存必需的代谢产物：糖类、脂质、蛋白质和核酸次生代谢产物：不是生物生长所必需的细胞产物02植物细胞培养技术基础：03愈伤组织培养阶段动物细胞工程

5、动物细胞工程03动物细胞工程常用技术动物细胞工程常用技术动物细胞培养动物细胞融合动物体细胞核移植地位：u是其他动物细胞 工程技术的基础。动物细胞培养培养条件（2）其他条件 无菌无毒环境适宜的温度、PH、渗透压：培养哺乳动物细胞的适宜温度为36.50.5,多数细胞生物 的适宜pH为7.27.4气体环境(1)营养条件 除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加 入血清、血浆等一些天然成分合成培养基思考过程(1)原理:u细胞膜具有一定的流动性动物细胞融合(2)方法:动物细胞融合u物理法(离心、振动、电激)、化学法和生物法(灭活病毒处理)(3)结果:u形成杂交细胞动物细胞融合(4)意义:

6、u突破了远缘杂交不亲和的障碍动物细胞融合制备单克隆抗体u(1)血清抗体与单克隆抗体u(2)过程u3.单克隆抗体的应用(5)应用:1.原理:2.核移植分类3.核移植过程(以克隆高产奶牛为例)4.结果5.选用去核卵(母)细胞的原因:6.体细胞核移植技术存在的问题:动物体细胞核移植1.原理:u动物细胞核具有全能性动物体细胞核移植2.核移植分类u胚胎细胞核移植和体细胞核移植动物体细胞核移植4.结果u获得与供体遗传物质基本相同的个体。动物体细胞核移植5.选用去核卵(母)细胞的原因:u卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富,含有促进核全能性表达的物质动物体细胞核移植6.体细胞核移植技

7、术存在的问题:动物体细胞核移植u克隆动物存在着健康问题,表现出遗传和 生理缺陷等。胚胎工程胚胎工程04一、体内受精和早期胚胎发育1.精子与卵子的发生2.受精3.早期胚胎发育过程思考(1)精子获能 :刚排出的精子,需要在雌性生殖道内发生相应的生理 变化后,才能获得受精能力(2)卵子的准备:卵子要在输卵管内进一步成熟,到 减数第二次分裂中 期 才具有受精能力。(3)受精过程:获能的精子穿越次级卵母细胞的 放射冠和透明带 精 子进入卵细胞膜原核形成和融合。该过程发生透明带反应和卵细胞膜 反应。一、体内受精和早期胚胎发育2.受精思考u思考1:精子获能是获得能量吗?提示1:精子获能是指精子获得受精“能力

8、”,而不是获得能量。u思考2:刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什么部位与精子受精?提示2:刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成减数第一次分裂,需要在输卵管 内进一步成熟,直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。u思考3:排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?提示3:排卵是指卵子从卵泡中排出。u思考4:受精的标志和受精完成的标志相同吗?提示4:受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间可以观察到两个极体;而受 精完成的标志是雌雄原核的融合。一、体内受精和早期胚胎发育1.体外受精 子主题2.早期胚胎培养：(1)培养液成分:无机盐、有机盐(两盐);

9、维生素、激素 (两素);氨基 酸、核苷酸(两酸),另外还有水、血清等。(2)胚胎去向:向受体移植或冷冻保存。二、体外受精与早期胚胎培养1.胚胎移植 (1)地位:胚胎工程其他技术的最后一道工序。(1)概念:将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚 胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为 新个体的技术。(2)主要过程:(3)意义:充分发挥 雌性优良个体的繁殖潜能 。2.胚胎分割(1)材料:发育良好,形态正常的 桑椹胚或囊胚 。(2)实质:胚胎分割可增加动物后代数目,其实质是 动物的无性繁殖或 克隆 。(3)注意:对囊胚分割时,注意将 内细胞团均 三、胚胎

10、移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养3.胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)来源:早期胚胎或原始性腺 。(2)特点:形态上,体积小、核大、核仁明显;功能上,具有发育的全能性;体外 培养条件下可以 增殖而不分化 。(3)培 思考1:供体牛和受体牛的选择标准是什么?提示1:供体牛是遗传性能和生产性能优秀的个体,受体牛是健康、有繁殖 能力的个体。思考2:对囊胚阶段的胚胎进行分割时,为什么要将内细胞团均等分割?提示2:内细胞团 三、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养三、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养1名师点睛(1)胚胎移植的生理学基础a.胚胎能够移入受体的生理学基础:哺乳动物排卵后,同种供、受体生殖器 官

11、的生理变化是相同的。b.胚胎收集的生理学基础:早期胚胎形成后,未与母体子宫建立联系,而是处 于游离状态。c.胚胎在受体内能够存活的生理学基础:受体对移入子宫的外来胚胎基本 不发生免疫排斥反应。d.供体胚胎正常发育的生理学基础:供体胚胎可与受体子宫建立联系,且供 体胚胎的遗传特性不受影响。(2)胚胎移植的实质:是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换,而胚胎本身的遗传物质并不发生改变,因此各种性状能保持其原来的优良 特性。(3)胚胎移植的优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,从而大大缩短了 供体本身的繁殖周期,大大推动了畜牧业的发展。(4)胚胎移植过程中两次使用激素,第一次常用孕激素对受、供体进行同期 发情处理;第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。三、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养(5)胚胎移植过程中有两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。感谢聆听感谢聆听