高中生物同步课件：2.1 细胞工程概述(苏教版选修3)

栏目 导引
第二章
细胞工程
几种融合方法的比较。 类型
区别
生物法
化学法
物理法
诱导剂
疱疹病毒、 仙台病毒、 聚乙二醇、 天花病毒、 高浓度钙离 腮腺炎病 子等 毒等
电场
常用方法
病毒诱导 聚乙二醇诱 电场诱导 融合法 导融合法 融合法
栏目 导引
第二章
细胞工程
类型 区别
生物法
化学法
物理法
使用方便， 频率高，对 易培养，对各种 诱导细胞融 细胞无毒害， 优点 动物细胞都适宜， 合频率高 操作简便， 融合率高 可重复性好 有些病毒(如仙台 有些物质( 病毒)不稳定，在 如聚乙二醇 保存过程中活性 )有一定的 会降低；而且病 毒性，对有 毒进入细胞后， 些细胞(如 可能对细胞的生 卵细胞)不 命活动产生干扰 适用
技术，常用的促融合方法有生物法、化学法
纤维素酶 和物理法等。植物细胞融合前用__________ 等去除细胞壁。
栏目 导引
第二章
细胞工程
③细胞核移植技术：将一个细胞的细胞核转 去除细胞核 移到另一个___________的细胞中，从而使 受体细胞 ____________获得新的遗传信息，产生新的
意义
动物细胞 开创_________ 培养的先河 首次成功进行 植物细胞与组织 ______________ 培养
栏目 导引
第二章
细胞工程
时间
人物
事件
意义
不同 2个______种烟 获得世界上 1972 卡尔逊 体细 草细胞原生质体 第一个______ 年 等 胞杂交 ________植株 融合 成年芬兰白面母 羊体细胞的 克隆 伊恩· 维 细胞核 首次________ 1997 __________移入 尔穆特 出绵羊“多 年 苏格兰黑面母羊 等 利” _____卵细胞中， 去核 进行培养
A．杂交育种并大面积种植
B．利用组织培养技术快速繁殖
C．诱变育种并大量种植 D．采用花药离体培养技术繁殖花卉
栏目 导引
第二章
细胞工程
解析：选B。快速繁殖无病毒花卉的方法是
植物组织培养技术，植物组织培养技术中细 胞分裂方式是有丝分裂，能够保持亲本的优 良性状。杂交后代由于性状分离导致后代性 状发生改变。诱变育种的原理是基因突变，
栏目 导引
第二章
细胞工程
二、细胞工程的基本技术
1.细胞工程的概念 (1)基本单位：细胞。 无菌 (2)条件：体外________条件下进行培养、 繁殖。
(3)技术手段：植物细胞与组织培养、细胞
融合 细胞核 ________、__________移植等。
栏目 导引
第二章
细胞工程
(4)目的：使细胞某些生物学特性按照人们 的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造 新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些 细胞代谢产物 有用的_____________________。
栏目 导引
第二章
细胞工程
3.开发洁净能源减少环境污染：如利用单细胞 氢气 生物在特定条件下产生的_______作为燃料.
体细胞 4.繁殖优良家畜品种及濒危动物： _________ 克隆 ________技术在快速繁殖畜牧新品种和濒危动 物的种族繁衍等方面具有重大意义。 抗体 5.医疗领域的应用：(1)开发和生产各种_____、 疫苗 ___________。 器官移植 (2)成为______________的新来源等。
第二章
细胞工程
第二章
细胞工程
栏目 导引
第二章
细胞工程
第一节 细胞工程概述
第二章
细胞工程
学习导航
1.简述细胞工程的基本技术。(重难点)
2．举例说出细胞工程的应用。(重点)
栏目 导引
第二章
细胞工程
新知初探思维启动
一、细胞工程的发展
时间 1907 年
1937 年
人物 哈里 森
高特 里特 等
事件
悬滴 盖玻片______培 养蛙胚神经组织 离体 _______培养胡 萝卜组织
生命迹象的技术。 ④染色体工程：人们按照一定的设计，有计 消减、添加 划地______________或替换同种或异种染色 定向 体，从而达到________改变遗传性状和选育 新品种的一种技术。
栏目 导引
第二章
细胞工程
想一想 植物体细胞的杂交是不是植物细胞的融合？ 提示：不是，是植物细胞原生质体的融合。
栏目 导引
第二章
细胞工程
判一判
(1)快速培养花卉及濒危植物需要在离体条
件下进行(√)
(2)脱毒马铃薯具有抗病毒基因(×) (3)体细胞克隆技术培养的克隆动物属于有 性繁殖(×)
栏目 导引
第二章
细胞工程
要点突破讲练互动
要点突破 细胞工程的基本技术
1.植物细胞与组织培养技术
(1)依据原理：植物细胞的全能性。 (2)培养对象：离体的植物细胞或组织。
种)；也是基因定位和染色体转移等基础研
究的有效手段。
栏目 导引
第二章
细胞工程
例1 下列有关细胞工程的叙述中，正确的
是( )
A．根据研究对象不同，细胞工程分为植物 细胞工程和动物细胞工程 B．改良生物品种、创造新物种和加速繁育
生物个体
C．植物组织培养和动物细胞融合技术的结 果都是培育出新个体
栏目 导引
栏目 导引
第二章
细胞工程
互动探究 (1)C项中植物组织培养和动物细胞融合是依 据什么对细胞工程进行的分类？
(2)诱导动物细胞融合除采用D项所述方法外,
还可采用什么方法？ 【提示】 (1)所使用技术的不同。
(2)电场诱导融合法等。
栏目 导引
第二章
细胞工程
细胞工程与基因工程的比较
内容 区别 操作 水平 细胞工程 基因工程
得新植株为目的。
(1)快速培养花卉又称“微型繁殖”或“快 速繁殖”，能够短时间大量繁殖新个体。 (2)培育濒危植物,增加濒危植物存活数目。 (3)培养脱毒苗，增加产量，提高品质。
栏目 导引
第二章
细胞工程
2.植物细胞培养技术的应用：通过对植物细
胞培养获得细胞产物。如利用某些单细胞产 氢技术开发新能源减少环境污染。 3.体细胞克隆技术(细胞核移植)的应用 (1)快速大量繁殖优良畜牧新品种。 (2)增加濒危动物存活数量。 4.细胞融合技术的应用：单克隆抗体的制备.
第二章
细胞工程
D．灭活的仙台病毒能够诱导所有动物细胞 融合，具有融合率较高的优点 【思路点拨】 细胞工程的几种分类方法；
细胞工程的产物以及不同技术之间的差异。
栏目 导引
第二章
细胞工程
【解析】
根据研究对象不同，细胞工程分
为植物细胞工程、动物细胞工程和微生物工 程。不能形成新物种，只能形成新品种。细 胞融合技术不能培育出新个体。 【答案】 D
栏目 导引
第二章
细胞工程
2.分类
植物细胞 (1)根据研究对象分为 动物细胞 微生物细胞 (2)根据所使用技术的不同分为： 无菌 ①植物细胞与组织培养技术：在_______条 分离 件下_______植物细胞或组织，将其放在适
栏目 导引
第二章
细胞工程
培养基 当的_________上，给予必要的生长条件， 使它们在体外继续生长、增殖与分化，形成 组织、器官和个体 新的_____________________的技术。 ②细胞融合技术：采用自然或人工的方法使 2个或多个 一个细胞 ___________不同细胞融合为___________的
栏目 导引
第二章
细胞工程
【思路点拨】
细胞工程的最大优点是克服
远源杂交不亲和的障碍，获得新品种。 【解析】 进行物种杂交，培育前所未有的
新杂交种。克服了远源杂交不亲和的障碍。 基因工程也改变了传统的育种方式，实现了
基因工程育种，获得了新品种。细胞工程和
基因工程都能够进行疫苗和抗体的生产。 【答案】 A
栏目 导引
第二章
细胞工程
三、细胞工程的应用 离体 1.快速培养花卉及濒危植物：利用______的
植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通 脱分化 再分化 过________、________等过程培育新植株， 如名贵花卉郁金香等。 分生区 2.获得无病毒作物：植物________附近，如 茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病 无病毒 毒，而被用来培育___________植株。
缺点
目前没 有发现
栏目 导引
第二章
细胞工程
(4)融合结果：形成杂种细胞。
(5)融合过程：2个或多个不同细胞的质膜发
生粘连、破裂→细胞质发生融合→发生核融
合→形成杂种细胞。 (6)融合意义：突破有性杂交的局限，使远 源杂交成为可能。
栏目 导引
第二章
细胞工程
特别提醒
(1)植物细胞融合前还需要用纤维素酶和果 胶酶等去除细胞壁。 (2)不同融合方法的目的是相同的，都是要 获得融合的细胞；不同融合方法所依据的原
相同点
栏目 导引
第二章
细胞工程
特别提醒
基因工程产生的变异属于基因重组，细胞工
程产生的变异属于染色体变异。
栏目 导引
第二章
细胞工程
例2
细胞工程和基因工程相比较具有的
)
最大优点是(
A．进行物种杂交，培育前所未有的新杂交 种 B．改变了传统的育种方式
C．开发和生产疫苗、抗体等生物活性物质
D．器官移植的新来源
胞核吸出后直接转移到另一个去除细胞核的
细胞中。
(4) 供体细胞：是体细胞，提供细胞核。 (5) 受体细胞：是去核的卵细胞。 (6)目的：产生新的生命现象。
栏目 导引
第二章
细胞工程
4.染色体工程
(1)处理方法：消减、添加或替换同种或异 种染色体。 (2)目的：定向改变遗传性状和选育新品种. (3)应用：用于培育抗病新品种(如多倍体育
细胞或细胞器水平 DNA分子水平
细胞融合、细胞培 体外对基因“ 养、细胞核移植、 剪切”和“拼 染色体工程 接”等方法
不 同 点 技术 方法
栏目 导引
第二章
细胞工程
内容 区别
细胞工程
基因工程
不 培育新品种，以 改良生物品种，获 实施 同 及获得细胞代谢 得人类需要的基因 目的 点 产物 产物 两者都可以定向改变生物体内的遗传 物质，从而使人们获得基因产物或生 物新品种，在育种上都能打破物种间 的界限
栏目 导引
Leabharlann Baidu
第二章
细胞工程
变式训练
1.下列技术中，一般来说不属于细胞工程范 围的是( ) B．细胞核移植 D．细胞融合
A．组织培养 C．基因芯片
解析：选C。基因芯片和蛋白质芯片技术，
分别属于基因工程、蛋白质工程。
栏目 导引
第二章
细胞工程
细胞工程的应用
1.植物组织培养技术的应用：通过对离体组 织、细胞等进行脱分化和再分化培养，以获
栏目 导引
第二章
细胞工程
A．采用茎尖组织培养技术获得植株 B．采用基因工程技术培育抗虫植株 C．采用诱变育种培育抗性植物
D．采用杂交育种培育抗性植物
栏目 导引
第二章
细胞工程
【解析】
脱毒处理是利用植物分生组织很
少被病毒感染或者没有被病毒感染的特性， 培养分生组织的细胞获得脱毒苗。由于没有 转入抗病毒基因或者抗虫基因，因此脱毒植 物不是抗病毒植物。诱变育种的最大特点是
理也是相同的，即都依据细胞膜所具有的流
动性。
栏目 导引
第二章
细胞工程
3.细胞核移植技术
(1)概念：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去,
从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新 的生命现象的技术。 (2) 操作仪器：显微操作仪。
栏目 导引
第二章
细胞工程
(3)处理方法：用微吸管把一个细胞中的细
5.动物细胞培养技术的应用：培养疫苗或者
移植器官。
栏目 导引
第二章
细胞工程
例3 细胞工程应用十分广泛，下列有关细
胞工程应用的叙述中错误的是( )
A．快速繁殖花卉需要经过脱分化和再分化 两个重要过程 B．选用茎尖进行脱毒培养的主要原因是茎
尖细胞分裂旺盛
C．体细胞克隆技术能够增加濒危灭绝的珍 贵动物的生存数量
栏目 导引
第二章
细胞工程
(3)培养条件：体外无菌条件和必要的生长条 件。 (4)培养目的：使离体植物细胞或组织生长、 增殖与分化，形成新的组织、器官和个体的 技术。
栏目 导引
第二章
细胞工程
2.细胞融合技术
(1)融合原理：细胞膜的流动性。
(2)融合对象：2个或多个不同细胞。
(3)促融合方法：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)。
其特点是突变是不定向的，后代性状多样。
花药离体培养的结果是单倍体，植株瘦小， 高度不育。
栏目 导引
第二章
细胞工程
易错警示
脱毒作物与抗病毒作物的区别
【例题】
马铃薯和草莓都是无性繁殖的作
物，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒 在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降 低，品质变差。目前对它们进行脱毒处理最 好的办法是( )
栏目 导引
第二章
细胞工程
D．利用动物细胞工程技术可以获得抗体以
及移植器官
【解析】选用茎尖进行脱毒培养的主要原因
是茎尖细胞很少被病毒感染，甚至无病毒。 【答案】 B
栏目 导引
第二章
细胞工程
变式训练
2.(2012· 安徽省城名校联考)下面既可以快速 繁殖无病毒花卉，又可以保持花卉本身优良 性状的措施是 ( )