植物细胞工程专题复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,植物组织培养,丛芽（胚状体）,外植体,植物体,脱分化,再分化,过程,（分化）,（未分化）,（分化）,幼芽或幼根？,条件？,优点？,特点？,繁殖速度快,不受季节限制,幼苗无毒,保持优良性状,适宜温度、无光照、pH和无菌环境。,无机、有机成分和植物激素（,生长素，细胞分裂素和赤霉素,）,无定形状态,薄壁细胞,高度液泡化,排列疏松、无规则,分化程度低去分化较易,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,1、定义：,生物体的细胞具有使后代细胞发育成,完整个体,的潜能的特性。,2、原因：,生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的,全套遗传物质,，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。,原理植物细胞的全能性：,思考：在生物的生长发育过程中，细胞为什么并未表现,出全能性？,基因选择性的表达,1.概念:,快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,2.特点:,应用：,一.微型繁殖：,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,在短时间中获得大量的优质种苗,（二）,作物脱毒,1.作物脱毒的原因:,2.作物脱毒的材料:,3.作物脱毒的方法:,4.作物脱毒的结果:,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,分生区（如茎尖）的细胞,进行组织培养,获得脱毒苗,二.作物脱毒：,（三）神奇的人工种子,通过植物组织培养得到的,胚状体、不定芽、,顶芽和腋芽,等为材料，经过,人工薄膜,包装,得到的种子。,（1）人工种子概念,（2）人工种子组成,胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮,三.人工种子：,培植周期短,后代无性状分离,不受气候,季节和地域限制,可以很方便地贮藏和运输,加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、,抗生素、有益菌、植物生长调节剂等,1）优点,：,2）人工种皮的有效成分,植物体细胞杂交,杂种植株,融合的原生质体AB,再生出细胞壁,脱分化,愈伤组织,再分化,过程：,植物体细胞的融合,植物组织培养,植物细胞A,原生质体B,原生质体A,杂种细胞 AB,去 壁,去 壁,人,工,诱,导,方法？,促进融合的方法？,融合完成的,标志,植物细胞B,实例,番茄-马铃薯,在克服,远源杂交不亲和,的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。,意义：,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。,原理：,植物细胞的全能性,和,细胞膜的流动性,作物新品种培育,单倍体育种：,突变体的利用：,植物体细胞杂交育种,优点：,育种原理：,优点：,育种原理：,优点：,育种原理：,明显缩短育种年限,染色体变异,能够产生新性状,基因突变,克服远缘杂交不亲和障碍,染色体变异,细胞产物的工厂化生产,(1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.,(2)技术:植物的组织培养.,选择人参根或红豆杉树皮培养至,愈伤组织,，筛选出分裂快而且细胞内人参皂甙或紫杉醇含量高的细胞继续培养,。,1下列属于组织培养的是(),A花粉培育成单倍体植株 B芽发育成枝条,C根尖分生区发育成成熟区,D未受精的卵细胞发育成个体,A,2.植物体细胞杂交的过程实质是（）,A、细胞质融合的过程 B、细胞核融合的过程,C、细胞膜融合的过程 D、细胞原生质体融合的过程,D,3.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后,，,需,要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器（）,A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体,C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网,B,4.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是（）,A、种植F1选出不分离者纯合子,B、种植秋水仙素处理纯合子,C、种植生长素处理纯合子,D、种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子,D,5.下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是(多选)(),A叶肉细胞脱分化后可形成具有分裂能力的薄壁细胞B叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织,C融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜,D叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性,AD,6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：,步骤是去掉,，使植物细胞成为,，最,常用的方法是,。,步骤一般常用的化学试剂是,，,目的是,。,在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的,技术手段是,，其中步骤相当于,，,步骤相当于,。,细胞壁,原生质体,酶解法,聚乙二醇,诱导原生质体融合,组织培养,脱分化,再分化,植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株,植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因,是,。,从理论上讲，杂种植株的育性为,。若运用传,统有性杂交方法能否实现？,因此，这,项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于,。,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？,杂种细胞具有两个亲本的遗传物质,可育,不能,克服远缘杂交不亲和的障碍,不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。,7.基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操,作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。,愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成中，必须从培养基中获得,和小分,子有机物等营养物质。,要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有,和,两类激素。,组织培养技术不能直接用于（）,A、快速繁殖 B、培育无病毒植株,C、植物产品的工厂化生产 D、培养抗病菌植株,用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生的是,（）,A、基因重组 B、基因突变,C、染色体变异 D、染色体分离,水、无机盐,细胞分裂素,生长素,D,A,试管苗的细胞核中含有,个DNA分子。培养成的试管苗可能出现的基因型有,。,如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的,育种步骤是,。,12,AB Ab aB ab,用一定浓度的秋水仙素处理组织,培养获得的幼苗,8.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。据此回答：,脱分化再分化,表示,，它能被培养成的根本原因是,。,表示,，它的细胞特点是,，它的颜色特点是,。,若想制造人工种子，应选择（写编号）,。,外植体,植物细胞全能性,愈伤组织,细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态,色浅,若是花药，则是,，这项技术可用在,上。,单倍体植株,单倍体育种,9.下图为植物细胞融合及组织培养过程示意图。下列说法,不正确的是,（）,A植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲,和的障碍,B杂种细胞经过和过程可以培育成杂种植株，说明,杂种细胞具有全能性,C尽,管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需,要糖类、氨基酸等有机营养,D若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂,种植株的基因型为RrYy,C,动物细胞工程专题复习,动物细胞培养,动物,胚胎,或,幼龄,动物的组织、器官,胰蛋白酶,剪碎,单个细胞,加培养液,制成,细胞悬浮液,10代,细胞,部分细胞“,癌变,”，遗传物质改变，无限传代,动物细胞培养不能,最终培养成动物体,50代细胞,原代培养,传代培养,细胞贴壁,剥离、分瓶,细胞株,细胞,细胞系,1、过程：,细胞悬浮液10代细胞,50代细胞,无限传代,原代培养,传代培养,细胞株,细胞系,如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？,多数组织细胞固定在表面生长和分裂。,随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖,遗传物质改变,几个有关概念：,原代培养：,从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的,第1代,细胞与,传10代以内,的细胞称为原代细胞培养。,传代培养：,将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养,。,细胞株：,原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到4050代，这种传代细胞为细胞株。,细胞系：,细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。,细胞株和细胞系的区别：,细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。,1、无菌、无毒：,2、全部的营养物质：,3、适宜的温度和PH值：,4、必要的气体条件：,（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）,（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。,）,保证细胞顺利的生长增殖,36.5+（-）0.5度,7.2-7.4,O,2,和CO,2,（95%空气和5%CO,2,）,2、条件：,维持培养液的PH,3、应用：,大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）,作为基因工程中的受体细胞,培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性,用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据,细胞的全能性,更多细胞,植株,培养结果,获得细胞,或细胞产物,快速繁殖、培育无病毒植株等,培养目的,葡萄糖、动物血清,蔗糖、植物激素,培养基特有成分,液体培养基,固体培养基,培养基性质,细胞增殖,原理,动物细胞培养,植物组织培养,比较项目,植物组织培养和动物细胞培养的比较,1.动物细胞工程技术的基础是（）,A、动物细胞融合 B、胚胎移植,C、动物细胞培养 D、核移植,2.下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是（）,A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白,B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散,C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中,D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株,C,B,3.下列关于动物细胞培养的叙述中，错误的是（）,A、用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组,织,B、将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单,个细胞,C、在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，,制成悬浮液,D、动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰,老死亡,D,4.下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：,（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自,_,。,（2）容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是,，然后用,酶处理，这是为了使细胞,分散开来，这样做的目的是,（3）培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有,_等。,幼龄动物或胚胎的组织或器官,剪碎组织,胰蛋白,使细胞与培养液充分接触,葡萄糖、氨基酸、水、无机盐、促生长因子,与微量元素和动物血清,在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培,养到第,代，到这时的培养称为_。,为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用,处理,然后配置成,，再分装。,在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡，,原因是,10,原代培养,胰蛋白酶,细胞悬液,细胞没有发生癌变,核移植技术和克隆动物,1.概念：,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成动物个体。,核移植,（难度高）,受体细胞：,M,期的卵母细胞,胚胎细胞核移植：,体细胞核移植：,细胞分化程度低，恢复全能性容易,用核移植的方法得到的动物,称为克隆动物,原理：动物体细胞核的全能性。,取供体细胞,取卵母细胞,供体细胞培养,培养到 M中期,卵母细胞去核,供体细胞,注入去核的卵母细胞,供体核进入受体卵母细胞,重组胚胎,代孕母牛,生出与供体遗传物质基本相同的个体,2.过程：,3.克隆动物的研究意义：,1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白,2.改良动物品种,3.治疗人类疾病，作为供体,4.保护濒危动物,4体细胞核移植技术存在的问题：,1.许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型,过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。,2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。,1.下列哪项属于克隆（）,A将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中,B将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内,C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤,细胞,D将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系,D,2.（多选）美国杜克大学医疗中心的一个研究小组利用,成年猪的动脉血管细胞和模拟胚胎环境的新型生物反应,器,成功地在实验室里培育出新的动脉血管，这种血管的,外形和功能都与真的血管一样,这一研究成果是生物组织,培养领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，正,确的是（）,A属于“克隆”B可能要利用去核卵细胞,C关键是激发血管细胞的全能性,D关键是激发血管细胞发育成血管的潜能,ABD,3.从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉,核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植,入到另一只母羊丙的子宫内，出生小羊的大多数性状,（）,A、难以预测 B、像甲 C、像乙 D、像丙,4.生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再,是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功,“复生”野驴的方法是（）,A将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分,化、再分化，培育成新个体,B将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个,体,C取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，,经孕育培养成新个体,D将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体,B,C,5.下图所示为用两栖动物卵所做的实验图解，据图回答,下列问题：,蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的_，重新组合的细胞相当于蛙的_,细胞，经过,_ 和_形成组织和器官。,全部基因,受精卵,细胞分裂,细胞分化,本实验结果说明_具有全能性，图中A过程采用的技术手段称做_。,动物体细胞核,核移植技术,动物细胞融合,1.过程：,动物细胞A,动物细胞B,诱导，融合,2个完整的杂交细胞AB,有丝分裂,（膜融合、质融合）,（核融合）,注意：,动物细胞的融合也需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后，再从中筛选杂交细胞,2.意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能,。,3.应用：成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段,特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体,植物体细胞杂交和动物细胞融合比较,比较项目,植物体细胞杂交,动物细胞融合,原理,融合前处理,诱导方法,用途,细胞膜的流动性、,植物细胞的全能性,细胞膜的流动性,用纤维素酶、,果胶酶去壁,用胰蛋白酶,使细胞分散,物理、化学方法,物理、化学、,生物,方法,获得部分或完整植株,主要用于制备,单克隆抗体,1、基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞,AAAaa BAaBb CAabb DBBbb,2、动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是,诱导融合的方法完全相同 所用的技术手段不相同,所采用的原理完全相同 都能形成杂种细胞,A.B.C.D.,3、动物细胞融合和植物原生质体融合比较，在动物细胞融合中有特殊性的是,A、融合的原理 B、融合的优点,C、融合的诱导手段 D、融合的过程,C,C,C,4.科学工作者用绿色和红色荧光材料，分别标记人和鼠的,细胞膜上的蛋白质。当两个标记细胞融合成一个细胞后，,起初一半膜发出绿色荧光，另一半膜发出红色荧光，一段,时间后，两种颜色的荧光点均匀分布，如图所示。请分析,回答：,该实验结果说明了细胞膜,，这是因为,若在两个细胞融合成一个细胞后，将融合细胞置于0,条件下再保持40min，则融合细胞仍然是一半膜发绿色荧,光，另一半膜发红色荧光，这说明,具有一定的流动性,构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大都是可以运动的,膜的流动性受温度影响，在低温下分子的运动受抑制,单克隆抗体,1.单克隆抗体制备过程,诱导其融合的方法有哪些？,融合后培养液中有几种细胞,怎样筛选出杂交瘤细胞，杂交瘤细胞有何优点,注射抗原的目的是什么,为何要进行克隆化培养和专一抗体检测，多次筛选,大量增殖杂交瘤细胞获得单克隆抗体的方法,过程：,B,淋巴细胞,骨髓瘤细胞,诱导融合,B-B细胞B-瘤细胞,瘤-瘤细胞,选择培养,杂交瘤细胞,（B-瘤细胞）,克隆化培养,抗体检测,产生所需抗,体的杂交瘤,细胞,体外培养,小鼠腹腔内增殖,单克隆抗体,2.单克隆抗体的应用：,.作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质，并与抗原特异性结合,2.用于,运载药物：制成“生物导弹”,治疗疾病：主要用于癌症治疗,优点：准确、高效、简易、快速,单克隆抗体的,优点：特异性强、灵敏度高,优点:疗效高、毒副作用小,1、下图是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称为(),A、抗体、T淋巴细胞,B、抗原、T淋巴细胞,C、抗体、B淋巴细胞,D、抗原、浆细胞,D,2、关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是,A、可以制成诊断盒用于疾病的珍断,B、可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗,C、可以利用基因工程技术生产,D、可以在生物体内生产，不能体外生产,3、“生物导弹”是指,A、单克隆抗体 B、带有特定药物的单克隆抗体,C、杂交细胞 D、B淋巴细胞,D,B,4.单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究,中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述，错误,的是,A特异性强、灵敏度高,B与抗癌药物结合可制成“生物导弹”,C体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体,D由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌,C,5.下图为细胞融合的简略过程（只考虑两个细胞的融合）,请据图回答：,I若A、B是基因型分别为rrHH、RRhh两个烟草品种细胞,的花粉，且这两对基因位于非同源染色体上，由于一对,隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800勒,克斯时，都不能生长。,实验开始时必须用,除去不利于原,生质体融合的物质。,实验中除获得杂种细胞外，还有基因型,为,的融合细胞。,纤维素酶和果胶酶,rrHH、RRhh,设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂,种细胞，方法：,将杂种细胞培养成杂种植株依据的理论基础,是,。,II若该过程是制备治疗“SARS”病毒的单克隆抗体，A为,人B淋巴细胞（染色体组成为2AXX=46），B为鼠骨髓瘤,细胞（染色体组成为2AXX=40）,用单克隆抗体制成“生物导弹”主要利用了抗体,的,特性。,A细胞来自于,，杂种细胞C共有,个,染色体组。,杂交瘤细胞在体外培养时与植物组织培养的主要区别是,培养基要用,培养基。（物理状态），培养基中除,了添加必要的营养物质为还需加入,。,置大于800勒克斯光照下培养，收集分化的,细胞团,细胞的全能性,抗体与抗原结合，发挥特异性免疫效应,非典患者,4,液体,动物血清,6.右图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：,给小鼠注射抗原的目的是_。,在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓,瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具,有_,的特性。,由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了_和,_的动物细胞工程技术手段，前者常用的诱,导剂与植物原生质体融合不同的是可用_。,动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机,盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含,有_。,获得能产生相应抗体的B细胞,既能无限增殖，又能产生特定抗体,动物细胞融合,动物细胞培养,灭活的病毒,动物血清,在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散,开，以利于细胞融合，可用_处理离体组,织细胞使之分散开。,图中有两次筛选过程，其中步骤的目的是筛选出,_，步骤的目的是筛选出,_,_。,胰蛋白酶,杂交瘤细胞,能产生特定抗体的杂交瘤细胞,