第四章 第二节细胞工程简介PPT课件
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• C 获取细胞 原生质融合 组织培养 杂种植株
• D 获取细胞 原生质直接融合 组织培 养
22
• 3）植物体细胞杂交尚未解决的问题是
•
（ C）
• A 去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
• B 将杂种细胞培育成植株
• C 让杂种细胞按照人们的需求表现出亲代 的优良性状
• D 尚未培育出属间杂种植物
16
• 思考： • 1）植物细胞表现出全能性的必要条件
是什么？ 2.）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？ 3.）决定植物细胞脱分化、再分化的关
键因素是什么？ 4.）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？
17
• 3） 影响脱分化的一个重要因素是植物 激素。当细胞分裂素与生长素共同使用 时，能强烈促进愈伤组织的形成，而两 者不同的浓度配比在再分化过程中，分 别对诱导根或芽的产生起关键作用。当 细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利 于芽的发生；浓度比低时，有利于根的 发生。
23
二、动物细胞工程
常用的技术手段： 包括动物细胞培养、动物细胞融合、
单克隆抗体、胚胎移植、核移植等 。 动物细胞培养是其他细胞工程技术
的基础。
24
• （பைடு நூலகம்）动物细胞培养
• 1、培养液（液体培养基）： • 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、
动物血清等。 • 2、过程：
25
原 代 培 养
(2002-12-10 16:28:53)
第四章 第二节细胞工程简介
细胞工程——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。
1
一、 植物细胞工程
理论基础：植物细胞的全能性 常用手段：植物组织培养和植物体细胞杂交
• （一）细胞的全能性
• 传代培养：把原代培养增殖的细胞定期
用胰蛋白酶把细胞从瓶壁上脱离出来， 配制悬浮液，分装到两个或两个以上的 培养瓶中培养，这称为传代培养。
28
细胞株：原代细胞和50代前的传代细胞叫做
18
• 愈伤组织再分化过程应先诱导生芽， 再诱导生根。 愈伤组织的形态发生主要有不定芽方 式和胚状体方式两种。教材中介绍的为 不定芽方式，而后者需要在愈伤组织形 成后，对其进行处理，形成分散的单个 细胞，再诱导其分化出具有胚芽、胚轴、 胚根的胚状体，进而发育成完整植株。
19
1）．你认为两个来自不同植物的体细 胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？ 2）．有没有一种温和的去壁方法呢？ • 3）．如果两个来源不同的原生质体发 生了融合，下一部该做何处理？ • 4）．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
株的能力；高度特化的动物细胞的细胞核仍然
有全能性。
例：植物体内的细胞为什么没有表现出 全能性，而是分化成不同的组织器官？
这是基因在特定时间和空间条件下选择 性表达的结果。
5
受精卵的全能性最高； 卵细胞仍具有较高的潜在全能性； 体细胞的全能性比生殖细胞低的多。
6
• 在生物体内，由于基因的选择性表 达，细胞不能表现出全能性，而是分化 成为不同的组织器官。当已分化的植物 器官、组织或细胞脱离母体后，在一定 的营养物质、激素等外界条件作用下分 化形成愈伤组织（一种相对没有分化的 细胞团），继而在植物激素等诱导下发 生再分化，才能表达出全能性。发育成 完整植株。
14
总结 ：
• 细胞全能性是植物组织培养的理论基础 • 而植物组织培养又是植物体细胞杂交的
技术环节之一
15
植物体细胞杂交与植物组织培养 有何关系？
• 两种技术的原理都是利用植物细胞的全 能性，融合的植物细胞必须经过植物组 织培养的过程才能最终发育为杂种植株， 这就是说，植物组织培养技术是植物体 细胞杂交的基础。
1、概念：生物体的细胞具有使后代细胞 形成完整个体的潜能，细胞的这种特性 叫做细胞的全能性。
2
• 2、表现全能性的基础和条件
• 基础： 生物体的每一个细胞都包含有该 物种所特有的全套遗传信息，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。
• 条件：①离体
和杀虫剂等 • ④用植物组织培养的方法，制成人工种
子 ⑤转基因植物的培育
10
（三）植物体细胞杂交
• 1、概念
植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的 体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞 培育成新的植物体的方法。
11
2、过程
12
13
• 3、意义 • 克服远源杂交不亲和的障碍、培育
作物新品种。
20
1）植物体细胞融合完成的标记是（ A）
• A 产生新的细胞壁 • B 细胞质发生融合 • C 细胞膜发生融合 • D 细胞核发生融合
21
• 2）人工获得一个杂种植株，需要下列哪 项步骤（ A ）
• 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
7
（二）植物组织培养
• 1.过程 • 由高度分化的植物器官、组织或细
胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞 的脱分化，或者叫做去分化。 • 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， 这个过程叫做再分化。
8
（高度分化）
（疏松、液 泡化、薄壁）
9
（2）应用（范围广）
• ①果树、花卉的快速繁殖 • ②培养无病毒植物 • ③生产药品、食品添加剂、香料、色素
或动物胚胎
分散成单个细 胞 一定浓度的细 胞悬浮液
26
• 动物胚胎或 • 幼龄动物的 • 器官、组织
胰蛋白酶
制成
剪碎 单个细胞 加培养液
• 细胞悬浮液 原代培养 细胞株
传代培养
遗传物质改变 传代培养
• 细胞系
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• 原代培养：将组织取出来后，先用胰蛋
白酶等处理使组织分散成单个细胞，然 后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将 悬浮液放入培养瓶中，这个过程称为原 代培养。(第1代~第10代以内)
•
②提供营养物质
•
③激素
•
④其他适宜条件（如温度等）
3
• • 3、限制 •
原因：受生物体上所在环境的影响 实质：基因在特定的时间和空间条
件下选择性表达的结果 结果：分化形成不同的组织、器官
4
例：萝卜根细胞培养产生出完整植株， 克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？
•
高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植
• D 获取细胞 原生质直接融合 组织培 养
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• 3）植物体细胞杂交尚未解决的问题是
•
（ C）
• A 去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
• B 将杂种细胞培育成植株
• C 让杂种细胞按照人们的需求表现出亲代 的优良性状
• D 尚未培育出属间杂种植物
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• 思考： • 1）植物细胞表现出全能性的必要条件
是什么？ 2.）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？ 3.）决定植物细胞脱分化、再分化的关
键因素是什么？ 4.）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？
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• 3） 影响脱分化的一个重要因素是植物 激素。当细胞分裂素与生长素共同使用 时，能强烈促进愈伤组织的形成，而两 者不同的浓度配比在再分化过程中，分 别对诱导根或芽的产生起关键作用。当 细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利 于芽的发生；浓度比低时，有利于根的 发生。
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二、动物细胞工程
常用的技术手段： 包括动物细胞培养、动物细胞融合、
单克隆抗体、胚胎移植、核移植等 。 动物细胞培养是其他细胞工程技术
的基础。
24
• （பைடு நூலகம்）动物细胞培养
• 1、培养液（液体培养基）： • 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、
动物血清等。 • 2、过程：
25
原 代 培 养
(2002-12-10 16:28:53)
第四章 第二节细胞工程简介
细胞工程——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。
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一、 植物细胞工程
理论基础：植物细胞的全能性 常用手段：植物组织培养和植物体细胞杂交
• （一）细胞的全能性
• 传代培养：把原代培养增殖的细胞定期
用胰蛋白酶把细胞从瓶壁上脱离出来， 配制悬浮液，分装到两个或两个以上的 培养瓶中培养，这称为传代培养。
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细胞株：原代细胞和50代前的传代细胞叫做
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• 愈伤组织再分化过程应先诱导生芽， 再诱导生根。 愈伤组织的形态发生主要有不定芽方 式和胚状体方式两种。教材中介绍的为 不定芽方式，而后者需要在愈伤组织形 成后，对其进行处理，形成分散的单个 细胞，再诱导其分化出具有胚芽、胚轴、 胚根的胚状体，进而发育成完整植株。
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1）．你认为两个来自不同植物的体细 胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？ 2）．有没有一种温和的去壁方法呢？ • 3）．如果两个来源不同的原生质体发 生了融合，下一部该做何处理？ • 4）．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
株的能力；高度特化的动物细胞的细胞核仍然
有全能性。
例：植物体内的细胞为什么没有表现出 全能性，而是分化成不同的组织器官？
这是基因在特定时间和空间条件下选择 性表达的结果。
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受精卵的全能性最高； 卵细胞仍具有较高的潜在全能性； 体细胞的全能性比生殖细胞低的多。
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• 在生物体内，由于基因的选择性表 达，细胞不能表现出全能性，而是分化 成为不同的组织器官。当已分化的植物 器官、组织或细胞脱离母体后，在一定 的营养物质、激素等外界条件作用下分 化形成愈伤组织（一种相对没有分化的 细胞团），继而在植物激素等诱导下发 生再分化，才能表达出全能性。发育成 完整植株。
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总结 ：
• 细胞全能性是植物组织培养的理论基础 • 而植物组织培养又是植物体细胞杂交的
技术环节之一
15
植物体细胞杂交与植物组织培养 有何关系？
• 两种技术的原理都是利用植物细胞的全 能性，融合的植物细胞必须经过植物组 织培养的过程才能最终发育为杂种植株， 这就是说，植物组织培养技术是植物体 细胞杂交的基础。
1、概念：生物体的细胞具有使后代细胞 形成完整个体的潜能，细胞的这种特性 叫做细胞的全能性。
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• 2、表现全能性的基础和条件
• 基础： 生物体的每一个细胞都包含有该 物种所特有的全套遗传信息，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。
• 条件：①离体
和杀虫剂等 • ④用植物组织培养的方法，制成人工种
子 ⑤转基因植物的培育
10
（三）植物体细胞杂交
• 1、概念
植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的 体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞 培育成新的植物体的方法。
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2、过程
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13
• 3、意义 • 克服远源杂交不亲和的障碍、培育
作物新品种。
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1）植物体细胞融合完成的标记是（ A）
• A 产生新的细胞壁 • B 细胞质发生融合 • C 细胞膜发生融合 • D 细胞核发生融合
21
• 2）人工获得一个杂种植株，需要下列哪 项步骤（ A ）
• 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
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（二）植物组织培养
• 1.过程 • 由高度分化的植物器官、组织或细
胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞 的脱分化，或者叫做去分化。 • 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， 这个过程叫做再分化。
8
（高度分化）
（疏松、液 泡化、薄壁）
9
（2）应用（范围广）
• ①果树、花卉的快速繁殖 • ②培养无病毒植物 • ③生产药品、食品添加剂、香料、色素
或动物胚胎
分散成单个细 胞 一定浓度的细 胞悬浮液
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• 动物胚胎或 • 幼龄动物的 • 器官、组织
胰蛋白酶
制成
剪碎 单个细胞 加培养液
• 细胞悬浮液 原代培养 细胞株
传代培养
遗传物质改变 传代培养
• 细胞系
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• 原代培养：将组织取出来后，先用胰蛋
白酶等处理使组织分散成单个细胞，然 后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将 悬浮液放入培养瓶中，这个过程称为原 代培养。(第1代~第10代以内)
•
②提供营养物质
•
③激素
•
④其他适宜条件（如温度等）
3
• • 3、限制 •
原因：受生物体上所在环境的影响 实质：基因在特定的时间和空间条
件下选择性表达的结果 结果：分化形成不同的组织、器官
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例：萝卜根细胞培养产生出完整植株， 克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？
•
高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植