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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,第三级,第四级,第五级,*,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,第三级,第四级,第五级,*,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,第三级,第四级,第五级,*,选修3,专题2.细胞,工程,的基本内容,细胞,工程的概念,2,.1,植物,细胞,工程,2,.2 动物细胞,工程,细胞,工程的发展,历程,（自学了解）,细胞工程的概念,指应用,细胞生物学和分子生物学,的原理和方法，通过某种工程学手段，在,细胞整体水平或细胞器水平,上，,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。,细胞工程,应用的原理和方法,细胞生物学和分子生物学,细胞整体水平或细胞器水平,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,概念,分类,植物细胞工程,研究的目的,研究的水平,动物细胞工程,与基因工程的比较：,前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。,植物细胞工程,通常采用的技术手段,植物组织培养,植物体细胞杂交,所采用技术 的理论基础,植物细胞的全能性,植物细胞工程,一、细胞的全能性,1,、定义：,生物体的细胞具有使后代细胞形成,完整个体的潜能的特性,。,2,、原理：,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,，都有发育成为完整个体所必需的,全部基因,，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。,4,、体内细胞未表现全能性的原因：,基因选择性表达的结果,3,、原因：,生物体细胞含有本物种所特有的,全套遗传信息。,5,、全能性的高低：,受精卵,生殖细胞（精、卵）,体细胞,体细胞：,植物细胞,动物细胞,分化,程度低的细胞,分化程度高的细胞,幼嫩细胞,衰老的细胞,分裂能力强的细胞,分裂能力弱的细胞,6,、全能性表达的条件（植物组织培养的条件）：,内因：离体细胞、组织或器官,外因：,1,）适宜的外界环境条件,，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等,2,）培养基（,一定的营养物质，激素,）,1)下列有关细胞全能性的含义，正确的是：,A,、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能,B,、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能,C,、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能,D,、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程,2）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：,A,、细胞丧失了全能性,B,、基因的表达有选择性,C,、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,1,、植物组织培养的概念,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,。,二、植物组织培养,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根、芽,植物体,外植体,A,、脱分化,B,、再分化,植物激素：,细胞分裂素、生长素,2,、植物组织培养过程,1,、,A,过程进行有丝分裂,2,、,B,过程进行有丝分裂同时也进行分化,3,、,A,不需光照，而,B,需光照，叶绿素的合成需光照,脱分化,也叫,去分化,，高度分化的组织、器官产生愈伤组织的过程。,再分化,脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化,成根或芽,等器官。,组培条件,适宜的养料和激素，适宜的温度和无菌条件,愈伤组织,细胞排列疏松而无规则，是一种高度液,泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。,外植体,用于离体培养的植物器官或组织片段。,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根,芽,植物体,脱分化,再分化,切取外植体,接种外植体,愈伤组织的形成,植物组织培养（试管苗的形成）,试管苗大规模培养,移栽,经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培,为什么选择形成层？,（,2,）植物组织培养的培养基：,水、无机盐离子,有机小分子营养成分：,氮源：,包括,维生素,和,氨基酸,碳源：,2%,5%,的,蔗糖,溶液，调节渗透压,琼脂：,起支持作用,激素：,生长素、细胞分裂素,、赤霉素,pH,值：,5.0,6.0,3,、胡萝卜的组织培养实验,（,1,）实验,原理,、目的、材料,1,、选取胡萝卜洗净，削皮，切段,2,、酒精消毒、次氯酸钠杀菌,3,、切取,1,立方厘米左右的形成层小块,5,、定期观察和记录愈伤组织,脱分化,再分化,（,3,）方法步骤,4,、接种，封盖扎紧,6,、诱导出试管苗，移栽,a,、激素用量的比例影响实验结果：,生长素用量,细胞分裂素用量,有,利,于,根,的分化、,抑,制,芽,的形成；,比值,低,时，有,利,于,芽,的分化，,抑,制,根,的形成；,比值,适中,时，,促进愈伤组织的生长。,（,4,）注意事项,b,、必要条件：,确保无菌操作、细胞离体、生长发育所需的全部营养物质：,矿质元素、糖类、维生素,C,、关键词：,外植体、脱分化、再分化、愈伤组织,（,1,）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？,（,2,）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？,激素诱导和营养物质 p43,不能,（,4,）思考讨论,1.,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？,探究：,探究：,1,、杂菌和培养物争夺营养,2,、杂菌会生成对培养物有害的物质,11,、若用“,”,表示植物组织培养的过程。请回答：,（,1,）表示,，,被培养成为,的根本原因是,（,2,）表示,，其细胞特点,是,。,脱分化,再分化,离体的植物组织器官、组织或细胞,植物细胞具有全能性,具有分生能力的薄壁细胞,愈伤组织,一、植物细胞的杂交技术,将,不同种植物,的体细胞，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。（不同种生物之间存在着,生殖隔离,，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的）,1,、细胞杂交技术概念,（,1,）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？,（,2,）有没有一种温和的去细胞壁的方法？,（,3,）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？,（,4,）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？,（,5,）如何将杂种细胞培育成杂种植株？,2,、相关问题,植物细胞,A,植物细胞,B,去细胞壁,原生质体,A,原生质体,B,原生质体融合,正在融合的原生质体,杂种细胞,再生出细胞壁,植物细胞融合,植物组织培养,杂种植物,脱分化,再分化,促进融合的方法？,方法？,融合完成的,标志,过程,植物体细胞杂交技术流程图进行总结，重点理解以下内容。,流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际操作过程中，,是把许多马铃薯的原生质体和许多番茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中筛选出所需的杂种细胞,。,由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作任何处理，把它们放在一起，让它们,自然融合是不可能的,，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。,细胞融合为无性繁殖，细胞分裂方式为,有丝分裂,，包含脱分化和再分化两个阶段。,杂种植株的特征：,具备两种植物的遗传特征,，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。,该技术最大的优点：,克服远源杂交的不亲和障碍。,体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体基因组还是染色体组都采用直接相加的方法,该过程培育新品种的过程中，,遗传物质的传递不遵 循孟德尔的遗传定律。,目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲代的优良性状,4,、植物体细胞杂交技术的意义,克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界中没有的、具有优良品质的新品种。,思考与探究,2,提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。具体的实验方案可以设计如下：,1,、,细胞全能性,的概念、全能性大小的比较,2,、,植物组织培养,的概念、原理、过程。,3,、,植物组织培养实验,所需的条件：离体、无菌、培养基、环境条件。,4,、,植物体细胞杂交,的概念、原理、过程,。,本节课内容小结,1,、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，发育成完整的植株的是（）,A,、细胞分裂素,B,、生长素,C,、一定的营养物质,D,、以上三者均是,2,、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属于细胞工程（）,A,、有性杂交,B,、体细胞杂交,C,、组织培养,D,、细胞核移植,巩固练习,D,A,3,、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（）,A,、细胞丧失了全能性,B,、基因的选择性表达,C,、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,4,、愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的机构分别是（）,A,、薄壁细胞、外植体,B,、厚壁细胞、胚状体,C,、薄壁细胞、胚状体,D,、后壁细胞、外植体,B,C,5,、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）,A,、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果,B,、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果,C,、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果,D,、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果,D,6,植物细胞表现出全能性的必要条件是（）,A.,给予适宜的营养和外界条件,B.,导入其他植物细胞的基因,C.,脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件,D.,将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内,C,7,细胞具有全能性的原因是 （）,A.,生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能,B.,生物体的每一个细胞都具有全能性,C.,生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因,D.,生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的,8.,下列植物细胞全能性最高的是 （）,A.,形成层细胞,B.,韧皮部细胞,C.,木质部细胞,D.,叶肉细胞,C,A,9,植物组织培养过程中的脱分化是指 （）,A.,植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞,B.,未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程,C.,植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程,D.,取植物的枝芽培育成一株新植物的过程,10,植物组织培养是指 （）,A,离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织,B,愈伤组织培育成植株,C,离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体,D,愈伤组织形成高度液泡化组织,C,C,13,、植物细胞融合完成的标志的是（）,A,、产生新的细胞壁,B,、细胞膜发生融合,C,、细胞质发生融合,D,、细胞核发生融合,A,12,、不能人工诱导原生质体融合的方法是（）,A,、振动,B,、电剌激,C,、,PEG,试剂,D,、重压,D,C,D,14,植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （）,A.,植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁,B.,细胞壁使原生质体失去活力,C.,细胞壁阻碍了原生质体的融合,D.,细胞壁不是原生质的组成部分,15,植物体细胞杂交的目的中错误的是 （）,A.,把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上,B.,获得杂种植株,C.,克服远源杂交不亲和的障碍,D.,实现原生质体的融合,16.,人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（）,A,、分离原生质体诱导原生质体融合,组织培养 得到杂种植株,B,、分离原生质体 原生质体融合,杂种植株,C,、获取细胞 原生质融合 组织培养,得到杂种植株,D,、获取细胞原生质直接融合组织培养,A,17,、,在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤,组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？,A,、适宜的营养物质,B,、适宜的温度,C,、消毒灭菌,D,、适宜浓度的生长激素,18,、,某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止,性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官,或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体,培养时不应采用该植株的（）,A,、茎尖,B,、子房壁,C,、叶片,D,、
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