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1、 指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。 应用的原理和方法研究的水平研究的目的专题2 细胞工程前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,后者是分子水平上的生物技术。克隆多莉羊技术是 水平上的技术，培育抗虫棉是 水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子思考:按操作对 象分类植物细胞工程动物细胞工程专题2 细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物组织细胞工程的基本技术专题2 细胞工程一、细胞的全能性1.概念：1)受精卵生殖细胞具有分生能 力的体细胞2.全能性的比较2)植物细
2、胞全能性一般比动物细胞强指具有某种生物的全部遗传信息的任何一个 细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 即每个生物细胞都具有全能性的特点。成熟的体细胞3.在生物体内细胞未表现出全能性的原因基因的选择性表达4.细胞表现其全能性的条件（1）首要条件：脱离母体（离体培养） （2）一定的营养物质和植物激素 （3）适宜的环境条件获取离体组织 二、植物组织培养技术 1.过程：（胡萝卜的组织培养）脱分化再 分 化愈伤组织试管苗(外植体)接种至 培养基上 接种到 分化培 养基上无菌植物组织培养的相关概念 已分化的细胞，经过诱导后失去特有的结 构和功能而转变成未分化的细胞的过程。愈伤组织继续培养，重新分化出根和芽
3、， 形成试管苗的过程。 是指在植物组织培养中，一些分化的 细胞，经过激素的诱导，脱分化后形 成的具有分生能力的薄壁细胞。 (3)脱分化：(2)愈伤组织：(4)再分化：植物组织培养中作为离体培养材料的器官 或组织。 (1)外植体 :高度液泡化、无定形状态 细胞排列疏松, 无规则, 具有 分生能力的薄壁细胞.获取离体组织(外植体)形成试管苗(根,芽)脱分化再分化培养基中要有一定的营养物质（无机物和有 机物）和植物激素(生长 素和细胞分裂素) ；培养过程应提供无菌 环境, 遮光, 适宜的pH、适宜的温度。所需条件？形成愈伤组织培养成正常植株植物组织培养的流程简图:思考：在植物组织培养中为 什么选用含
4、形成层细胞做为 外植体？因为这些细胞全能性较强， 容易脱分化形成愈伤组织。杂菌不但会和培养物争夺营养，还会生成大量有害的物质，导致培养物死亡。问题：在组织培养过程中为什么要强调无菌操作？3.概念：植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、胚状体，最终形成完整的植株。2.原理：二、植物组织培养技术植物细胞的全能性下图图所示胡萝萝卜的韧韧皮部细细胞通过过无菌操作，接入试试管后，在 一定的条件下，形成试试管苗的培育过过程，请请据图图回答下列问题问题 ：芽发发育成叶，叶肉细细胞中叶绿绿素的合成 需要光照条件
5、(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物 质包括_和小分子有机物，激素包括_ _ 两类植物激素。 (2)此过程依据的原理是_ _。A和B阶段主要进行的 分裂方式是_ _，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞 _等。 (3)此过程要无菌操作，主要是指对_ _进行灭菌消毒，B阶 段需要光照，原因是 。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这 是基因_ _的结果。无机物细胞分裂素和生长素植物细胞的全能性 有丝分裂 分化 培养基选择性表达水稻(基因型为为AaBb)的花药药通过过无菌操作，接入试试管，经过经过 如 下过过程培育试试管苗。以下选项选项 中正确的是（ ）A
6、a用花药药离体培养法获获得 单单倍体植株；b通过过有丝丝分裂 产产生愈伤组织伤组织 ； c培养基中至 少应应有乙烯烯和脱落酸； d试试管 苗的生长发长发 育不需要光照 Ba用花药药离体培养法获获得 二倍体植株； b通过过减数分裂 产产生愈伤组织伤组织 ；c培养基中至 少应应有生长长素和细细胞分裂素； d试试管苗的生长发长发 育不需光照CCa用花药离体培养法获得单 倍体植株；b通过有丝分裂产生 愈伤组织； c培养基中至少应 有生长素和细胞分裂素； d试 管苗的生长发育需要光照 Da用花药离体培养法获得二 倍体植株；b通过有丝分裂产生 愈伤组织；c培养基中至少应有 乙烯和脱落酸；d试管苗的生长 发
7、育需要光照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.诱导两个原生质体发生融合的方法有哪些？4两个原生质体能发生融合与细胞膜的什么特 性有关？5在细胞杂交过程中，能形成什么类型的融合 细胞？请大家阅读课本P36-37思考下面几个问题：三、植物体细胞杂交技术植物细胞 A(马铃薯 )植物细胞 B（番茄 ）原生质体 A原生质体 B融合成功标 志：生出新 的细胞壁去除细胞壁杂种植株(马铃薯番茄)脱分化愈伤组织杂种细胞三、植物体细胞杂交技术筛选和组织培养制备原生质体诱导原生质体的融合用纤维素酶、果胶酶分解细胞壁（酶解法）物理法（离心、振动、电激等
8、）化学法（聚乙二醇）（植物细胞A和植物细胞B杂交时，产 生了AB和AA、BB3种类型的融合细胞）再分化两个细胞染色体数之和杂种植物染色体数目=原理：细胞膜的流动性和细胞的全能性融合成功的标志：杂种细胞形成新的细胞壁植物体细胞杂交完成的标志：获得杂种植株三、植物体细胞杂交技术三、植物体细胞杂交技术2.概念就是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。3.意义和未解决的问题 意义：克服不同生物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种。 未解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良性状。白菜白菜甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝4.植物细胞杂交技
9、术的成果(1)图中完成植物体细胞融合的过程是(填编号)_ 。 (2)图中过程是_，过程是_，过程合 称_ _。 (3)图中过程用到的酶是_ _，作用的结 果是形成_。之所以要用它们是要除去_ 。 (4)在过程中，可用的化学诱导剂是_，可用的物理方 法是_ _。若在容器中放置若干ab结构，诱导完 成且假设所有细胞都发生了融合，然后经过程，形成的d细胞 的类型有_种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)，从中 选出_进行培养。 再分化脱分化 植物组织培养 纤维素酶和果胶酶 原生质体细胞壁聚乙二醇 振动、电刺激、离心3 杂种植株(6 )e称为_ _，f称为_ _。 (7)这一技术的优点是_ _。 （8
10、）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传 物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？ _ _。不遵循。因为只有生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗 传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖愈伤组织杂种植株 克服远源杂交不亲和的障碍思考与探究：1. 生物基因的表达互相调控、相互影响，虽然杂交植 株具备2个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰。2.植物材料愈伤组织原生质体动物胚胎细胞培养脱分化去细胞壁电脉冲融合 融合的胚胎细胞培养分裂成胚胎 移植到受体动物的子宫一、细胞的全能性1.概念 2.全能性的比较4.表现全能性的条件二、植物组织培养技术1.过程 2.原理
11、 3.概念2.1.1植物组织细胞工程的基本技术3.在生物体内细胞未表现出全能 性的原因三、植物体细胞杂交技术1.过程、原理、完成标志等 2.概念 3.意义和未解决的问题 4.成果C1.下列有关全能性的表述中，不正确的是( ).理论上，生物体的每个细胞都含有该生物的全套基因，具有全能性.植物细胞虽然具有全能性，但并不是所有的细胞都能表达全能性.植物细胞只有生长点细胞具有全能性，而其他部位细胞没有全能性.植物细胞的全能性较高，而动物细胞的全能性较低2.组织培养过程中，愈伤组织能形成幼苗的过程属于A.分化 B.脱分化 C.再分化 D.分裂C3.在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生 是十分关
12、键的一步。而这除需要必备的营养和一些刺激 因素外，还需要有起诱导作用的物质，它们是( )A.铜、锌等微量元素 B.细胞分裂素和生长素C.蔗糖和葡萄糖 D.维生素和氨基酸B4.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生 产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的 种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生 组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性C离体组织(外植体)试管苗脱分化再分化愈伤组织正常植株植物组织培养的流程简图:培养植物细胞 A(马铃薯 )植物细胞 B（番茄 ）原生质体 A原生质体 B融合成功标 志：生出新 的细胞壁杂种植株
13、(马铃薯番茄)脱分化愈伤组织杂种细胞三、植物体细胞杂交技术筛选和组织培养制备原生质体诱导原生质体的融合用纤维素酶、果胶酶分解细胞壁（酶解法）物理法（离心、振动、电激等）化学法（聚乙二醇）（植物细胞A和植物细胞B杂交时，产 生了AB和AA、BB3种类型的融合细胞）再分化两个细胞染色体数之和杂种植物染色体数目=桫椤：国家列为一类 保护植物，白垩纪时 期遗留下来的珍贵树 种，的出现距今约三 亿多年。 1孢子数量多， 但死亡也多。 2 萌发至形成幼孢子 体费时达1年以上 。 3发育过程对环 境要求严格。思考：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然 繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持 ，有没有一种
14、方法可以解决上述问题呢？n n概念概念: :n n优点优点: :快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。1)1)高效快速地实现种苗的大量繁殖高效快速地实现种苗的大量繁殖 2)2)（无性生殖无性生殖）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性、微型繁殖技术 （快速繁殖技术）一、植物繁殖的新途径 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、 价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上 长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变 差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%50%。怎样培育 无毒的生姜幼苗？提示：病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生区中缺 乏维管系统，因此病毒极少，甚至无病毒。2、作物脱毒 n n原因原因: : 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的 病毒，导致产量降低，品质变差。病毒，导致产量降低，品质变差。 n n材料材料: :n n方法方法: :n n结果结果: :一、植物繁殖的新途径 分生区（如茎尖）的细胞分生区（如茎尖）的细胞茎尖组织培养技术茎尖组织培养技术获得脱毒苗获得脱毒苗思考：微型繁殖试管苗的生产不受自然 环境的限制，具有快速繁殖和保持优良品种 的遗传特性的优点，但是贮藏和运输相当困 难。而天然种子由于有种皮的保护，方便储 藏和运输，但是一些作物优良杂种的后
