高考生物总复习专题30克隆技术全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,专题30克隆技术,生物（浙江选考专用）,第1页,考点1植物克隆,基础知识,考点清单,第2页,重点难点,一、植物细胞全能性,1.基本含义:,植物体每个生活细胞都含有遗传上全能性,因而都含有,发育成完整植株潜能。,2.基础:,植物体每一个细胞都含有该物种发育所需全部遗传物质。,3.全能性表示条件,(1)离体、无菌。,(2)一定营养物质,如水、无机盐、蔗糖、维生素等。,(3)植物生长调整剂。,第3页,4.在生物体内细胞并没有表现出全能性原因,基因在特定时间和空间条件下选择性表示,细胞分化为不一样组织、,器官。,5.植物细胞全能性大小,受精卵生殖细胞体细胞,分化程度低细胞分化程度高细胞,6.培养物胚胎发生和器官形成能力下降原因,(1)染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生等,而且其结果是不可逆;,(2)细胞或组织中激素平衡被打破,或细胞对外源生长物质敏感性发生改变;,(3)伴随时间推移,因为其它各种原因产生了缺乏成胚性细胞系。,第4页,二、植物组织培养和植物细胞工程,1.植物组织培养程序,第5页,2.植物细胞工程操作过程,第6页,名称,过程,形成体特点光,脱分化,由外植体脱分化为愈伤组织,排列疏松、高度液泡化薄壁细胞团,避光,再分化,由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构,有根、芽或有生根发芽能力,需光,营养生长和生,殖生长,发育成完整植物体,由根、茎、叶、花、果实、种子组成,需光,3.植物组织培养关键过程总结,第7页,4.植物组织培养基本操作要求,(1)取材:含形成层(分生组织)部分易于诱导形成愈伤组织。尽管植物体其它已分化部分也能够用于组织培养,但诱导形成愈伤组织比较困难。,(2)消毒:培养基中含有丰富营养物质,不但有利于培养物生长,也利,于各种杂菌生长。一旦污染,快速生长各种杂菌不但会与培养物争,夺营养,还会产生大量对培养物有害物质,造成培养物死亡。,知能拓展,(1)植物激素是影响脱分化、再分化主要原因。细胞分,裂素与生长素不一样浓度配比在再分化过程中,分别对诱导根或芽产,生起关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比高时,有利于芽产,生;浓度比低时,有利于根产生。,第8页,(2)光照:对于植物组织培养来说,光照条件非常主要,包含光照强度、时间和波长。但在愈伤组织诱导阶段往往要暗培养,而在分化再生过程中一定要有光照。愈伤组织诱导阶段暗培养有利于细胞脱分化产生愈伤组织,假如在光照条件下轻易分化产生维管等组织,则不利于产生大量愈伤组织。,(3)无菌:假如在培养基上有细菌等微生物,它们相比植物细胞含有更强新陈代谢能力,比植物细胞生长繁殖得更加快,而且它们会产生毒素,使培养基上植物细胞死亡。所以,在培养过程中要求一系列消毒、灭菌,而且要求无菌操作。,(4)非离体状态下,植物体细胞不能表示全能性原因:植物体细胞内基因选择性表示。,第9页,5.植物细胞培养、器官培养和原生质体培养关系,第10页,知能拓展,植物细胞培养、器官培养和原生质体培养统称为植物,组织培养,都有脱分化和再分化过程,最终都能得到完整植株,但因为,培养目标不一样,有时需要对愈伤组织进行特殊处理,以到达目标。,6.植物组织培养技术实践应用,(1)植物繁殖新路径:,微型繁殖:用于快速繁殖优良品种植物组织培养技术,也叫快速繁,殖技术。,作物脱毒:利用茎尖、根尖等无毒组织,进行微型繁殖。,制造人工种子:利用植物组织培养取得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽,等,然后包上人工种皮就形成了人工种子,如图:,第11页,(2)作物新品种培育:单倍体育种;突变体利用。举例以下:,突变体Aa中A为突变新基因,并控制着优良性状,利用单倍体育种方,法步骤以下:,优点:稳定遗传,缩短育种年限。,(3)细胞产物工厂化生产:从人工培养愈伤组织中提取细胞中某,种成份,如紫草素等。,第12页,考点2动物克隆,基础知识,一、动物细胞培养,从动物体中取出相关组织,将其分散成,单个,细胞,然后在人,工控制培养条件下,使这些细胞得以生存,并保持生长、分裂(繁殖)乃,至,接触抑制,和有规律,衰老、死亡,等生命活动现象。,二、动物组织培养,动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特征。动物组织培,养过程中能够伴随,组织分化,。,第13页,三、原代培养和传代培养,1.原代培养:,从机体取出后马上进行细胞、组织培养。,2.传代培养:,将,原代,培养细胞分成若干份,接种到若干份培养基,中,使其继续生长、增殖。,四、细胞系和细胞株,1.细胞系:,原代培养物在,首次传代,时就成为细胞系。,2.细胞株:,从原代培养物或,细胞系,中取得含有特殊性质细胞,普通含有恒定染色体组型、,同功酶类型,、病毒敏感性和,生化特征,等。,第14页,五、克隆培养法,1.概念:,把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新,细胞群体,技术。,2.基本要求:,必须必定所建成克隆起源于,单个细胞,。,3.提升细胞克隆形成率办法,第15页,六、动物细胞融合技术及应用,1.原理:,细胞膜,流动性,。,2.方法:,物理法(电激)、化学法和,生物法,(灭活病毒)。,3.应用:,制备单克隆抗体,过程以下:,第16页,4.单克隆抗体特点:,特异性强,灵敏度高,并可大量制备。,七、动物克隆繁殖,1.动物细胞全能性表现程度,第17页,2.,动物难以克隆根本原因是动物个体发育过程中,细胞分化使得细,胞发生了,基因,差异化表示,细胞基因组中基因活动很不完,全。,3.细胞核移植试验和动物克隆繁殖,(1)核移植:利用一个细胞,细胞核来取代另一个细胞中细胞,核,形成一个,重建,“合子”。,(2)动物克隆繁殖,第18页,重点难点,一、动物克隆,1.动物细胞培养,(1)过程,第19页,知能拓展,动物细胞培养中取材很主要,大部分取自动物胚胎或,出生很快幼龄动物器官或组织,这是因为这些组织或器官细胞生,命力旺盛,分裂能力强。动物细胞培养中胰蛋白酶可消化组织中胶,原纤维和细胞外其它成份,取得细胞悬浮液。培养前要将组织细胞分,散成单个细胞原因:成块组织不利于培养,其中细胞不能与培养液,充分接触,而且动物细胞含有接触抑制特征,分散成单个细胞有利于,培养。原代培养细胞因代谢消耗和接触抑制现象,培养到一定时期,必须进行传代培养。,第20页2)原理:细胞增殖。,(3)条件,充分营养供给微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因,子、血清等。,适宜温度:36.5,0.5;适宜pH:7.27.4。,气体环境,无菌、无毒环境,第21页,(4)应用,生产病毒疫苗、单克隆抗体、干扰素等。,利用动物细胞培养技术中细胞贴壁生长和接触抑制特点,可用烧,伤病人自己健康皮肤细胞培养出大量本身薄层皮肤细胞,以供植皮,所需。,培养动物细胞用于检测有毒物质,判断某种物质毒性。,用于生理、病理、药理等方面研究。,第22页,表述方法,原代培养,细胞悬浮液第一次在瓶中培养,没有分瓶培养之前细胞培养,第1代细胞培养与传10代以内细胞培养统称为原代培养,传代培养细胞悬浮液培养一段时间后,分瓶再进行细胞培养,传10代以后细胞培养,统称为传代培养,2.原代培养和传代培养,第23页,3.细胞系和细胞株,种类,起源,特点,有限细胞系,由二倍体细胞传代培养建成,有接触抑制;不能连续培养,连续细胞系,由传代细胞连续培养建成,发生了转化,多数含有异倍体核型;有些含有异体致瘤性;有些含有不死性,但不致癌,有限细胞株,经过一定选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中取得含有特殊性质细胞,传代次数有限,普通含有恒定染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特征等,连续细胞株,可连续屡次传代,第24页,4.克隆培养法,(1)概念:把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新,细胞群体技术,又称细胞克隆。,(2)培养结果:细胞克隆遗传性状均一,表现性状相同,称为纯系。,(3)应用,分离出缺乏特殊基因突变细胞系。,研究遗传规律和生理特征主要材料。,第25页,5.克隆与核移植,(1)原理:动物体细胞核含有全能性。,(2)过程:,(3)结果:产生新个体。,第26页,易混易错,动物难以克隆根本原因:分化了动物细胞细胞质,中调整蛋白,关闭了细胞核中与个体发育相关基因。,重组卵发育成一个新个体,表达了细胞核全能性而非动物细胞全,能性。,重建合子细胞质必须来自卵原因:卵中没相关闭与个体发育相关,调整蛋白。,动物克隆属于无性繁殖,产生新个体性别、绝大多数性状与供核亲,本一致。,第27页,动物细胞培养,动物体细胞核移植,原理,细胞增殖,动物细胞核全能性,过程,动物组织块,细胞悬浮液,原代培养,细胞悬浮液,传代培养,结果,取得细胞群,取得与供体遗传物质基本相同个体,二、动物细胞培养和动物体细胞核移植比较,第28页,易混易错,动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶,第一次用胰蛋白酶,处理剪碎组织使之分散成单个细胞,第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落,下来。,原代培养与传代培养分界点为分瓶培养时。,第29页,三、单克隆抗体制备,(1)原理:一个(或一个)浆细胞(效应B细胞、B淋巴细胞)只产生一个抗,体,小鼠骨髓瘤细胞能够无限增殖。所以杂交瘤细胞就具备了既能无限,增殖,又能大量产生单一抗体特征。,第30页,(2)过程:,第31页,(3)培养方法:体内培养和体外培养。,(4)单克隆抗体主要优点:特异性强,灵敏度高,可大量制备。,(5)关键点分析:,细胞融合完成标志:细胞核融合成一个核。,杂交瘤细胞特征:既能无限增殖,又能产生大量特异抗体。,获取单克隆抗体场所:若在培养基中进行杂交瘤细胞培养,则从培,养液中提取;若在小鼠或其它动物腹腔中培养,则从腹水中提取。,两次筛选比较:,第32页,项目,第一次筛选,第二次筛选,筛选原因,诱导融合后得到各种杂交细胞,另外还有未融合细胞,因为小鼠在生活中还受到其它抗原刺激,所以经选择性培养取得杂交瘤细胞中有能产生其它抗体细胞,筛选方法,用特定选择培养基筛选:未融合细胞和同种细胞融合后形成细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长,用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞情况下开始克隆化培养和抗体检测,经屡次筛选得到能产生特异抗体细胞群,筛选目标,得到杂交瘤细胞,得到能分泌所需抗体杂交瘤细胞,第33页,方法植物组织培养和动物细胞培养比较,项目,植物组织培养,动物细胞培养,理论基础,植物细胞全能性,细胞增殖,类型,固体或半固体培养基,液体培养基,成份,水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂、植物激素等,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等,取材,植物幼嫩部位或花药等,动物胚胎或出生很快幼龄动物器官或组织,过程,突破方法,第34页,续表,项目,植物组织培养,动物细胞培养,结果,新组织或植株个体,能够表示细胞全能性,新细胞系或细胞株,不形成个体,不表示细胞全能性,目标,植株快速繁殖;脱毒植株培育;制造人工种子;生产药品、杀虫剂等;转基因植物培育,蛋白质生物制品生产;皮肤移植材料培养;检测有毒物质;生理、病理、药理学研究,相同点,(1)两种技术伎俩培养过程中细胞都进行有丝分裂,二者都是无性繁殖,都可称为克隆,都不包括减数分裂;(2)均需无菌操作,需要适宜温度、pH等条件,第35页,