高二生物苏教版选修3课件 2.1 细胞工程概述

高二生物苏教版选修3课件 2.1 细胞工程概述内容摘要：

1、二章 细胞工程 一节 细胞工程概述 一节 细胞工程概述 首 页 础知识 点难点 堂练习 情境导入 课程目标 组培试管藕 世界首例 “ 试管藕 ” 在武汉市蔬菜科学研 究所诞生 , 在此基础上 , 科研人员近年来又成功研制出一种新的莲藕繁殖技术 “ 莲藕组培快繁技术 ”。 如今微型藕种已出口到美国、新加坡、印度及东南亚 , 武汉市蔬菜科学研究所成为名副其实的 “ 世界藕种繁殖基地 ”。 1 . 识记细胞工程的概念。 2 . 说明细胞的全能性。 3 . 说明植物组织培养的过程。 4 . 简述细胞融合和细胞核移植技术。 5 . 说明植物体细胞杂交的过程。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点难点 2、 堂练习 一 二 三 四 五 一、细胞工程的发展 1 . 1 9 0 7 年 , 美国科学家哈里森培养蛙胚神经组织 , 观察到细胞生长现象 ,开创了 动物细胞培养 的先河。 2 . 1 9 3 7 年 , 法国科学家高特里 特等人几乎同时离体培养了 胡萝卜 组织 ,并使细胞增殖。 这是首次成功进行的 植物组织培养。 3 . 1 9 7 2 年 , 美国科学家卡尔逊等人用硝酸钠作为 促融合因子 , 成功地将2 个不同种的烟草细胞 原生质体 进行融合 , 获得了世界上第一个 体细胞杂交植株。 4 . 1 9 9 6 年 , 英国科学家韦尔穆特等人利用成年芬兰白面母羊体细胞细胞核与苏格兰黑面母羊去 3、核卵细胞首次 克隆 出绵羊 “ 多莉 ”。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 四 五 二、细胞工程的基本技术 1 . 细胞工程的概念 应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法 , 通过细胞或细胞器水平上的操作 , 按照人的意愿去改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的 综合性科学技术。 2 . 细胞工程的分类 ( 1 ) 根据研究对象的不同分类 : 植物细胞 工程和动物细胞工程等。 ( 2 ) 根据所使用技术的不同分类 : 植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术。 3 . 从理论上说 , 应用细胞工程技术不仅可以在不同的植物之间、动物之间、微生物之间进行物种间 4、的杂交 , 甚至可以在 植物 、 动物 和 微生物 之间进行物种间的杂交 , 以形成前所未有的 新物种。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 四 五 三、植物组织培养技术 1 . 细胞全能性 生物体的细胞在形态、结构和功能上存在很大的差异 , 但是几乎每一个细胞内都具有发育成为完整个体所必需的全套遗传物质 , 因此 , 这 些含有该物种全套遗传物质的细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能 , 细胞的这种特性称为细胞全能性。 2 . 植物组织培养 ( 1 ) 概念 : 依据 细胞全能性 原理 , 在 无菌 条件下 , 分离植物的 器官 、 组织 、细胞 或 原生质 5、体 ( 称为外植体 ), 并在培养基上培养 , 在适宜的条件下使其发育成部分或完整 植株 的技术。 ( 2 ) 常用培养材料 : 所选材料细胞要有分裂能力 , 如植株的 茎尖 、 根尖 、叶片和 花药 等。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 四 五 ( 3 ) 过程。 外植体 ( 分离的植物器官、组织、细胞或 原生质体 )( 无菌 , 适宜的培养基 ) 愈伤组织 ( 一团没有特定 结构和功能 并处于 旺盛分裂 状态的 薄壁细 胞 ) 胚状体或根和芽 完整植物体 ( 4 ) 条件用 消毒剂 除去外植体表面的微生物无菌 条件适宜的培养基一节 细胞工程概述 础知识 首 6、页 点难点 堂练习 一 二 三 四 五 ( 5 ) 培养基的成分 : 通常包括 水分 、无机盐、碳源、氮源、维生素等。 ( 6 ) 植物细胞的脱分化 ( 或去分化 ): 由已经分化的植物细胞形成 愈伤组织 的过程。 ( 7 ) 再分化 : 愈伤组织继续培养 , 重新诱导分化形成胚状体或 根 和 芽 等的过程。 ( 8 ) 愈伤组织 : 一团无特定形态、结构和功能 , 处于旺盛分裂状态的 薄壁细胞。 ( 9 ) 胚状体 ( 也称体细胞胚 ): 类似 胚 的结构 , 具有 胚芽 和 胚根 , 在合适条件下可发育成新的植株。 ( 10 ) 培养基中生长素和细胞分裂素的相对浓度影响愈伤组织分化。 生长素 7、含量高于细胞分裂素时 , 主要诱导 根原基 形成 ; 细胞分裂素含量高于生长素时 , 主要诱导 芽原基 形成。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 四 五 四、细胞融合技术 1 . 概念 : 采用 自发 或 人工 的方法使两个或多个细胞融合为一个细胞的技术。 2 . 细胞融合过程 : 细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合。 3 . 促融方法 : 生物法、物理法、化学法。 4 . 植物体细胞杂交技术 ( 1 ) 概念。 植物体细胞杂交就是在一定条件下把不同种植物的体细胞融合成 杂种细胞 , 并把 杂种细胞 培育成新的植物体的技术。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点 8、难点 堂练习 一 二 三 四 五 ( 2 ) 过程。 去除细胞壁 : 利用 果胶酶 和 纤维素酶 去除细胞壁 , 获得 原生质体。 人工诱导原生质体融合 : 常用的促融合方法有生物法 ( 如病毒诱导融合法 ) 、化学法 ( 如 聚乙二醇 诱导融合法 ) 、物理法 ( 如 电场 诱导融合法 ) 等。 植物细胞融合前还需要用 纤维素酶 等去除细胞壁。 杂种细胞再生出 细胞壁 后 , 通过 植物组织培养 技术获得杂种植株。 ( 3 ) 意义。 克服不同生物 远缘杂交 的障碍。 一节 细胞工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 四 五 五、细胞核移植技术 1 . 动物细胞核移植技术的概念 9、 : 把一个动物细胞的 细胞核 移入一个已经 去除细胞核 的卵母细胞中 , 使其重组并发育为一个新胚胎 , 最终发育为一个动物个体的技术。 2 . 核移植 技术最早是利用 显微操作 的方法将卵母细胞的细胞核取出 ,再注入其他细胞的细胞核。 一节 细胞工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 探究点四 细胞工程技术 问题导引“ 番茄 马铃薯 ” 杂交株同时具有番茄和马铃薯的一些形态特征 , 但是没有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。 为什么 “ 番茄 马铃薯 ” 没有如科学家们所想象的那样 : 地上长番茄、地下结马铃薯 ? 提示 : 生物基因的表达不是孤立的 10、, 它们之间是相互调控、相互影响的 ,所以 “ 番茄 马铃薯 ” 杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质 , 但这些遗传物质的表达相互干扰 , 不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序地表达。 一节 细胞工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 探究点四 名师精讲 细胞工程基本技术的比较 概念 条件或操作手段 结果 植物细 胞与组 织培养 技术 在无菌条件下分离植物细胞或组织 , 将其放在适当培养基上 , 给予必要的生长条件 , 使其在体外继续生长、增殖与分化 , 形成新的组织、器官和个体的技术 无菌、离体、适当的培养基、必要的生长条件 形成新的 组织、器 11、官和个体 一节 细胞工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 探究点四 细胞融 合技术 是采用自然或人工的方法 , 使两个或多个不同细胞融合为一个细胞的技术 促融合因子、植物细胞融合前需用纤维素酶等去除细胞壁 形成杂 种细胞 细胞核 移植 技术 是将 一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞核的细胞中 , 使受体细胞获得新的遗传信息 , 产生新的生命现象的技术 显微操作仪 重组形成 新细胞 一节 细胞工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 探究点四 规律总结 细胞工程中常用的诱导细胞融合方法的比较 生物法 化学法 物理法 区 别 诱导剂 12、 灭活的仙台病毒、疱疹病毒、天花病毒、腮腺炎病毒等 聚乙二醇、高浓度的钙离子、溶血卵磷脂 电场 常用 方法 灭活的仙台病毒诱导 聚乙二醇诱导 电场诱导 优点 易培养、融合率高 , 对各种动物细胞都适合 , 诱导剂易培养 使用方便 , 诱导融合率高 融合率高 , 对细胞无毒害、操作简便、重复性好 联系 融合的目的相同 , 都是要获得融合的细胞 ; 融合的结构基础相同 , 都依据细胞膜的流动性 一节 细胞工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 探究点四 【例题 1 】 下列生物工程技术的应用中不属于细胞工程的是 ( ) A. 通过试管动物大量繁殖优良动物 B. 通过体细胞克隆技术培育出克隆牛 C. 利用含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素 D. 将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖为一个细胞系 解析 : 含有人胰岛素基因的大肠杆菌是转基因生物 , 属基因工程的成果。 而试管动物、克隆技术、细胞培养都是在细胞水平上操作的生物工程技术。 答案 : C 一节 细胞工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探。