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专题二 细胞工程 植物细胞工程 植物细胞全能性 植物细胞工程 植物组织培养 定义： 植物细胞工程 植物细胞工程 定义 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植物体的技术。 植物细胞工程 植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术. (2)特点: 保持优良品种的遗传特性; 高效快速地实现种苗的大量繁殖. 2.作物脱毒 (1)材料:无病毒的茎尖 (2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得 植物细胞工程 3.神奇的人工种子 (1)特点: 后代无形状分离 不受气候,季节和地域限制 (2)技术:植物组织培养. (3)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽. 植物细胞工程 作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)方法:花药的离体培养 (2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体; 明显缩短育种年限. 2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养 (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种 细胞产物的工厂化生产 1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术:植物的组织培养 动物细胞培养的过程： 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PH 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ） 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） 作为基因工程中的受体细胞 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 用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据 世界上第一只克隆羊“多莉”的培育过程如图所示，请据图回答： * * 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。 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。 比较： 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ 植物细胞＞动物细胞 在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，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。 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 根、芽 植物体 外植体 脱分化 植物激素： 细胞分裂素、生长素 再分化 过程 植物组织培养条件： 含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。 植物细胞工程 去壁 去壁 纤维素酶果胶酶 原生质体 植物细胞 原生质体融合 离心、振动、电刺激、 聚乙二醇 再生细胞壁 杂种细胞 脱分化 愈伤组织 杂种植株 激素 筛选 等量 激素 再分化 植物体细胞杂交过程示意图 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 剪碎组织 分散成单个细胞 细胞悬液 10代细胞 50代细胞 原代培养 传代培养 细胞株 细胞系 加培养液制成 无限传代 胰蛋白酶或 胶原蛋白酶 细胞增殖 去掉组织间蛋白 （遗传物质改变） 用胰蛋白酶处理 保证细胞顺利的生长增殖 细胞的全能性 细胞株、细胞系 植株 培养结果 获得细胞或细胞产物 快速繁殖、培育无病毒植株等 培养目的 葡萄糖、动物血清 蔗糖、植物激素 培养基特有成分 液体培养基 固体培养基 培养基性质 细胞增殖 原理 动物细胞培养 植物组织培养 比较项目 植物细胞和动物细胞培养的比较 卵细胞 Ａ母绵羊 Ｂ母绵羊 乳腺细胞 细胞质 细胞核 细胞核移植 早期胚胎 卵裂 C母绵羊子宫 胚胎移植 多莉羊 分娩 妊娠 多莉羊的培育过程 融合后的卵细胞 动物体细胞核移植技术 主要用于制备 单克隆抗体 获得杂种植株 用途 物理、化学方法 （同左） 灭活的病毒 物理（离心、振荡、电刺激） 化学（聚乙二醇） 诱导方法 使细胞分散后诱 导细胞融合 去除细胞壁后诱 导原生质体融合 细胞融合的方法 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性、 植物细胞全能性 原理 动物细胞融合 植物体细胞杂交 比较项目 植