第三章细胞工程
2018_2019学年高中生物第3章细胞工程第1节植物细胞工程第2课时植物细胞工程的应用课件北师大版选修3
植物细胞工程
第2课时 植物细胞工程的应用
[目标导读]
1.结合教材P50～51图文，了解植物的微型快速繁殖、人工种子和作物
脱毒。
2.阅读教材P51～52内容，理解愈伤组织的诱变育种、细胞产物的工厂
化生产及拯救濒危植物。
[重难点击]
1.植物细胞工程的实际应用。
2.细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。
(3)产物种类： 药物 、橡胶、香精油和色素等。
(4)优势：快速、高效地得到大量的 细胞或细胞产物 。
3.拯救濒危植物
利用 植物细胞培养 技术来培养大量红豆杉细胞，利用这种方法来大量生
产紫杉醇，从而拯救红豆杉。
互动探究 1.愈伤组织的诱变育种过程如图所示，请据图分析： 诱变处理 ↓
筛选 脱分化 外植体 ― ― ― → 新品种 ― ― ― ― → 愈伤组织―→ 突变体 培育
(1) 细胞产物工厂化生产实质上是植物组织培养的过程，在生产中通常要 培养到什么阶段？ 答案 愈伤组织。 (2)与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物有哪些优点？ 答案 没有时间、地点、环境的影响，克服了植物体生长缓慢的缺点，提
答案
取方便等。
活学活用
2.在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是
3.人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述，不正确的是
A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖
B.方便贮藏和运输
C.可以随意改变植物的遗传性状 √
D.可快速、大量繁殖 解析 人工种子是通过植物细胞工程完成的，所以可以使在自然条件下
不结子或珍贵的植物得以繁殖；人工种子外层是起保护作用的薄膜，类
答案
2. 把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完 整的植株，这些植株 A.变异频率较高 B.都是单倍体 C.彼此性状极其相似 √ D.都是纯合体
高中生物 第3章 细胞工程本章整合 北师大版选修3
快速繁殖优良品种
克隆转基因动物 动物细胞工程的应用
拯救濒临灭绝的动物
培育人造器官
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING
பைடு நூலகம்
本章整合
植物组织培养技术
植物细胞工程的基本技术 植物体细胞杂交技术
植物细胞核移植技术
植物的微型快速繁殖
植物细胞工程
人工种子
细
植物细胞工程的应用 作物脱毒 愈伤组织的诱变育种
胞
细胞产物的工厂化生产
工
拯救濒危植物
程
哺乳动物细胞培养技术
动物细胞工程的主要技术 细胞融合与单克隆抗体技术
动物体细胞克隆技术
动物细胞工程
第三章 细胞工程
第三章细胞工程案例1. 世界上第一头克隆绵羊“多莉”1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林(Roslin)研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组向世界宣布，世界上第一头克隆绵羊“多莉”(Dolly)诞生，这一消息立刻轰动了全世界。
“多利”的产生与三只母羊有关。
一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊，两只是苏格兰黑面母绵羊。
芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息，即提供了细胞核（称之为供体）；一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞；另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫，是“多莉”羊的“生”母。
其整个克隆过程简述如下：从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止了分裂，此细胞称之为供体细胞；给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素，促使它排卵，取出未受精的卵细胞，并立即将其细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞；利用电脉冲的方法，使供体细胞和受体细胞发生融合，最后形成了融合细胞，由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，图3-1 克隆羊“多利”使融合细胞也能象受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成胚胎细胞；将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成一只小绵羊。
出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
从理论上讲，多莉继承了提供体细胞的那只芬兰多塞特母绵羊的遗传特征，它是一只白脸羊，而不是黑脸羊。
分子生物学的测定也表明，它与提供细胞核的那头羊，有完全相同的遗传物质（确切地说，是完全相同的细胞核遗传物质。
还有极少量的遗传物质存在于细胞质的线粒体中，遗传自提供卵母细胞的受体），它们就像是一对隔了6年的双胞胎。
克隆羊“多利”的诞生，引发了世界范围内关于动物克隆技术的热烈争论。
是科学界克隆成就的一大飞跃。
它还被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项，也是当年最引人注目的国际新闻之一。
第三章 细胞工程(三)
缺点：
存在扩散限制，颗粒太大时细胞生长不 良； ② 培养过程中忌钙沉淀剂或整合剂 ，如磷 酸盐、柠檬酸盐、EDTA等均会使凝胶溶 解。
①
3.抗凋亡技术
细胞凋亡，是指为维持内环境稳定，由 基因控制的细胞自主有序地死亡。 细胞死亡是维持细胞高活性和高密度的 最大障碍，死亡的细胞80%是凋亡所导致， 而不是坏死。因此抗凋亡技术的应用在 细胞大规模培养中显得极为重要。
3.灌流式操作
灌注式操作是指细胞接种后进行培养，一方面 新鲜培养基不断加入反应器。一方面又将反应 液连续不断地取出，但细胞留在反应器内，使 细胞处于一种不断的营养状态。 优点： ①细胞可处在较稳定的良好环境中，营养条件 较好，有害代谢浓度较低。 ②可极大地提高细胞密度，一般都可达107～ 108个/ml，从而极大地提高了产品产量。 ③产品在罐内停留时间缩短，可及时收留在低 温下保存，有利于产品质量的提高。 ④培养基的比消耗率较低，加之产量质量的提 高，生产成本明显降低。
中 试 生 物 反 应 器
动物细胞融合
细胞融合是正Байду номын сангаас的生命活动
受精作用
两个细胞正在融合
细胞融合又称细胞杂交。是指将二种或二 种以上的细胞或原生质体合并形成一个细 胞，不经过有性生殖过程而得到杂种细胞 的方法。
自然融合 自然情况下发生的融合 人工诱导融合 在体外用人工方法促使融合
细胞融合技术
用灭活的病毒诱导的动物细胞融合过程示意图
聚乙二醇 （PEG） 法细胞融 合过程
电融合 诱导法 原理示 意图
动物细胞融合的过程
动物融合最成功的例子就是“杂交瘤”— —能够产生单克隆抗体的融合细胞。
高中生物选修三 细胞工程 ppt课件
一、 植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）
1.概念: 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
2.优点:
1）保持优良品种的遗传特性 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
3.成就:
兰花、生菜、杨树、无子西瓜的试管苗
ppt课件
15
病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分 生组织区中缺乏维管系统，因此不含病毒。
再 生 出 细
杂 种 细 胞 AB
脱 分 化
愈 伤 组 织
杂 种 再植 分株 化
胞
促进融合 壁
的方法？ppt课件
10
植物组织培养
所属 范畴
无性繁殖
原理 细胞全能性
植物体细胞杂交技术
染色体变异、基因重组
膜流动性、细胞全能性
①脱分化
步骤 ②再分化
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
保持优良性状
ppt课件
3
切取 形成层
移栽
激素已诱经导分后化，的失细去胞其由，特高经有度过的液泡化的薄壁 结构和功能而变成未细分胞化形的成具有分生能 细胞的过程，又称去力分的化未。分化的组织。
无菌 脱分化 接种
诱导愈伤组织 的形成
再分化
培养脱室分化产生的愈伤试组管织苗在的激形素成诱导
重新分化成根或芽等器官的过程。
核移植：是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为动物个体。
克隆动物：用核移植的方法得到的动物。
克隆（clone）：是指通过无性生殖而产生的具 有完全相同的遗传组成的一群细胞或者生物的个体。 指个体、细胞、基因等不同水平上的无性增殖物。
2018-2019学年高二生物北师大版选修3第3章 细胞工程 3.2 动物细胞工程
(2)制备过程与操作技术
4.动物体细胞克隆 (1)动物体细胞克隆的原理是动物细胞核的全能性,而不是动物细 胞的全能性。因动物体细胞的全能性受到限制,所以不能经培养直 接发育成完整个体。用体细胞核移植技术能够得到克隆动物,说明 动物体细胞的细胞核具有全能性。体细胞克隆的关键是细胞核移 植技术。
(2)细胞核移植的过程
一
二
二、细胞融合与单克隆抗体技术 1.细胞融合 (1)概念:细胞融合就是在一些融合因子的作用下,将两个或两个 以上的细胞合并成为一个细胞的技术。 (2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物 细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、电流刺激或病毒等。在诱 导因素作用下,细胞膜发生一定程度的损伤,从而使细胞实现相互 粘连而融合在一起。 (3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性。
因为控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核中,克隆动物的 性状更接近于核供体。但因为生物的性状受细胞核基因和细胞质 基因的共同控制,同时,生物的性状还受环境的影响,所以克隆动物 的性状与核供体的性状不完全一致。从生殖方式来看,克隆动物属 于无性生殖。 (3)克隆技术存在的问题 克隆技术存在的问题主要是成功率低、健康问题、表现出遗传 和生理缺陷等。
题型一
题型二
题型三
题型四
1.动物细胞培养 (1)概念:从动物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。 (2)过程
(3)植物组织培养和动物细胞培养的比较
植物组织培养 原理 材料 培养基的 物理性质 培养基 的成分 结果 植物细胞的全能性 离体植物器官、组织或 细胞 固体 动物细胞培养 细胞的增殖 胚胎或幼龄动物组织或器 官 液体(合成培养基)
高二生物必修三细胞工程课件5篇
高二生物必修三细胞工程课件5篇高二生物必修三细胞工程课件5篇人类提出的分类系统力求反映客观实际，也就是说要符合系统发育的原则。
课件与课程内容有着直接联系。
实质是一种软件，是在一定的学习理论指导下，根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。
下面是小编为大家收集的课件模板，供大家参考借鉴。
高二生物必修三细胞工程课件【篇1】各位评委，各位老师，大家好，很高兴有这个机会和大家一起交流、学习。
今天我说课的内容是：人教版八年级生物上册第五单元第四章第二节《细菌》。
下面我将从六个方面来阐述我对本节课的理解。
一、说教材：分四个方面（一）首先是教材地位分析本节内容是第五单元生物圈中的其他生物第四章《细菌和真菌》的第二节，本章教材的引入是从细菌和真菌的分布开始的，是在学生学习了植物和动物以及生态系统的组成之后进行的教学，为后面真菌的学习作了铺垫，起到承前启后的作用。
（二）其次是教材内容虽然学生对某些细菌引起的疾病等有一定的了解，但对细菌的繁殖、结构特点、营养方式的知识，缺乏认识，难以理解。
因此，教学内容是按照从宏观到微观的顺序呈现的，从学生最熟悉的环境启发他们进入微观的环境中去。
教材在本节以科学探究的过程为脉络安排内容，讲述细菌的发现过程，引导学生了解细菌的形态结构特征，侧重引导学生自己通过与动植物细胞进行比较，来归纳出细菌的主要特征，让学生在主动参与教学活动中获得基础知识，发展相关的情感、态度和价值观。
同时，学习本节课是为后面讨论细菌在自然界中的作用起了铺垫的作用。
（三）再是课程标准：生物课程的基本理念是面向全体学生、倡导探究性学习、提高生物科学的核心素养，而生物科学的核心素养是生命观念、理性思维、科学探究、社会责任，这是生物科学的最终目标，《细菌》是初中生物课程标准十大一级主题下的第八个一级主题生物多样性的内容，课程标准指出，教师要指导学生通过调查和资料的收集、处理、交流等活动，帮助学生领悟各类生物和人类生活的密切关系，并积极参与保护生物多样性的活动，在二级主题《生物的多样性》中，课程标准是这样要求的：描述病毒和细菌的主要特征以及它们与人类生活的关系。
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的单个游离细胞在人工控制的环境
｛ 植物细胞培养
中培养，以获得再生的完整植株或 生产具有经济价值的其他生物产品 的一种技术。
（食品工业意义）：主要指细胞悬
浮培养，即游离的植物细胞或一些
小的细胞团在液体培养基中增殖并
分离提取细胞产生的代谢产物。
第三章细胞工程
培养基组成：
①无机盐 无机盐主要有K+、NH4+、Ca2+、Mg2+、P、S等，微
养。
第三章细胞工程
2.3.2植物细胞培养方法 植物细胞培养方法多种多样，悬浮细胞培养是生产中
应用最多的一种培养方法。
下面重点讲述植物细胞悬浮培养。 ①悬浮细胞培养概念
指将组织培养物分离成单细胞，悬浮在液体培养基 上进行培养的方法。
第三章细胞工程
②植物细胞培养的基本操作过程
整体植株→植物组织或器官→外植体→在固体 培养基上诱发愈伤组织→愈伤组织继代培养→悬浮
第三章细胞工程
第三章细胞工程
②细胞培养技术 细胞培养是指动物、植物和微生物细胞在体外无菌
条件下的保存和生长。
细胞培养： 首先，要取材和除菌； 其次，根据各类细胞的特点，配制相应的培养基 进行灭菌； 最后，将生物材料接种于培养基中后，放入适当的 培养条件下进行培养。
第三章细胞工程
第三章细胞工程
第三章细胞工程
第三章细胞工程
胡萝卜的愈伤组织
第三章细胞工程
⑤维生素 植物细胞培养需要加入硫胺素，如果加入烟酸、吡
哆醇、泛酸、生物素等效果更好。 ⑥复合物质
复合物质通常作为细胞的生长调节剂，有酵母抽提 液、麦芽抽提液、水果汁等。
固体培养基：主要用于诱发外植体形
｛成愈伤组织及愈伤组织的继代培养等。
培养基种类 （用途） 液体培养基：主要用于细胞大规模培
培养
③几个重要概念
a：植物组织培养 指在无菌条件下，将离体的植 物器官（如根尖、茎尖、叶、花、未成熟果实、种子 等）、组织（如花药组织、胚乳、皮层等）、细胞（体 细胞、生殖细胞等）、胚胎（如成熟胚胎和未成熟胚 胎）、原生质体等培养在人工配置的培养基上，给予适 当的培养条件，诱发产生愈伤组织、潜伏芽或长成新的 完整植株的一种技术。
量元素包括B、Mn、Zn、Mo、Cu、Co和Fe等。 ②碳源
一般以蔗糖或葡萄糖糖为碳源 ，果糖和麦芽糖的利 用效果差一些。
通常增加培养基中的蔗糖含量，可增加培养细胞的 次生代谢产物量。
第三章细胞工程
③有机氮源
通常采用的有机氮源有蛋白质水解物，谷氨酰胺或 氨基酸的混合物。
有机氮源对细胞初期培养的早期生长阶段有利。
潜在的发育成完整植株或个体的能力。
全能性这个概念在20世纪70年代，已经在植物细胞上 完全得到证实和发展。
对微生物而言，一个微生物细胞就是一个生命，在合 适条件下，可以形成一个单菌落，并且具有自我复制、新 陈代谢等生命基本特征。
第三章细胞工程
干细胞的研究成果（干细胞的发现）否定了动物细 胞不具有全能有吲哚乙酸（IAA)、萘乙酸 （NAA）等，具有诱导细胞分裂的作用， 使用浓度一般为0.1～5mg/L。
分裂素：有激动素（N-6-呋喃甲基腺嘌
呤）、6-苄基腺嘌呤、玉米素等，分裂素
对芽的诱导有重要作用，使用浓度一般为
0.01～1mg/L。
第三章细胞工程
第三章细胞工程
第三章 细胞工程及其在食品产业中的应用
基本内容：细胞工程的基本原理，细胞培养技术， 细胞融合技术，固定化细胞技术，细胞工程在食品 产业中的应用
重点与难点：细胞培养技术，细胞融合技术，固定 化细胞技术
第三章细胞工程
1.细胞工程(cell engineering)的基本原理
细胞是构成生物体的基本单元。
细胞本身、细胞代谢的中间产物或最终产物具有十分 重要的用途，如医药产品，诊断试剂，生物催化剂及各种 精细化学品等。
细胞工程：就是通过大规模的细胞或组织培养，获得 所需要的产品的技术。
{{ 细胞工程
植物细胞工程 动物细胞工程
（据研究对象） 微生物细胞工程
细胞—细胞工程操作的对象。
第三章细胞工程
1.1细胞工程的基本原理 细胞的全能性是细胞工程学科领域的理论核心。 细胞的全能性是指已经分化的细胞在合适条件下具有
③细胞融合技术 细胞融合：两个或多个细胞相互接触后，其细胞膜
发生分子重排，导致细胞合并，染色体等遗传物质重组 的过程。
细胞融合是细胞工程的重要技术，主要过程包括： a：原生质体制备； b：诱导细胞融合； c：筛选杂合细胞等过程。
第三章细胞工程
第三章细胞工程
2.细胞培养技术
细胞培养包括微生物细胞培养、动物细胞培养 和 植物细胞培养。
第三章细胞工程
第三章细胞工程
1.2细胞工程的基本操作 细胞工程的基本操作有：无菌操作技术、细胞培养
技术、细胞融合技术。
①无菌操作技术 细胞工程的所有实验都要求在无菌条件下进行。 实验操作应在无菌室内进行。
超净工作台是最基本的实验设备，一切操作都应在 超净工作台上进行。
其次，对生物材料、实验所用的一切器械、器皿、 药品等都应进行灭菌或除菌。
通过细胞培养可以得到大量的细胞或其代谢物， 如单细胞蛋白（SCP）、抗生素、氨基酸、酶制剂、 疫苗等，具有广泛的用途。
｛ 2.1微生物细胞培养
2.2动物细胞培养
培养基的组成 培养基的种类
自 学
培养方法
第三章细胞工程
2.3植物细胞培养 2.3.1植物细胞培养基的组成及种类
（广义）：在无菌条件下，将离体
植物细胞培养是组织培养的技术之一。
第三章细胞工程
b:外植体
指植物组织培养中用来进行离体无菌
培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体
等。
c:愈伤组织 指外植体组织增生的细胞产生的 一团不定型的疏松排列的薄壁细胞。
d:继代培养 指愈伤组织 在培养基上生长一段时间后， 营养枯竭，水分散失，并已积 累了一些代谢产物，此时需要 将这些组织转移到新的培养基 上，这种转移称为继代培养或 传代培养。
细胞全能性的概念在20世纪80年代之后又进一步发展， 细胞不仅具有发育成完整植株和个体的潜能，而且具有在 细胞水平上表达出有用次生代谢物等多方面的能力。
细胞具有全能性是由于每个细胞都有一套完整的 基因组。
同食品工业密切相关的是离体细胞的培养及次生代 谢产物的产生。
第三章细胞工程
第三章细胞工程
百合愈伤组织分化