第2章 细胞工程（课件）-备战2024年高考生物一轮复习核心知识清单与精讲课件（上海专用）

选修3 生物技术与工程 第2章 细胞工程 ※植物组织培养技术的原理和过程？ ★原理： 植物细胞的全能性 外植体：离体的植物细胞、组织或器官 需要给予适当时间和强度的光照,以利于叶绿素的形成 愈伤组织：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞经过脱分化， 失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞， 进而形成的不定形的薄壁组织团块 ※生长素和细胞分裂素的相对含量对愈伤组织的生长和分化产生的影响是？ ★ ①相对含量相当时外植体脱分化为愈伤组织/愈伤组织生长 ②细胞分裂素相对含量更大时愈伤组织分化出芽 ③生长素相对含量更大时愈伤组织分化出根 ※植物组织培养具体过程 1.方法步骤 形态学下端插入培养基 ※植物组织培养具体过程 2.注意事项： 并且每次使用后的器械都要灭菌。 实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌。 接种操作必须在酒精灯火焰旁进行， 培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验失败。 进行严格无菌操作的原因： 用于植物组织培养的培养基同样适合某些微生物的生长。 ※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★ 植物快速繁殖 保持优良品种的遗传特性。 定义： 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 特点： 高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★ 植物快速繁殖 植物脱毒 提高作物的产量和品质。 原理： 植物顶端分生区附近(如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。 因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 优点： ※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★ 植物快速繁殖 植物脱毒 单倍体育种 原理： 细胞的全能性和染色体变异 ②是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料 优点： ①极大地缩短了育种的年限 （当年就可培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株） 若单倍体植株只含有一个染色体组, 染色体加倍后其隐性性状容易显现。 ※突变体的利用 ★ （1）过程 突变具有不定向性，需要处理大量材料。 （2）利用： 筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 （3）缺点： ※生产次生代谢产物（如紫杉醇） 次生代谢物 次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中， 并在一定的环境和时间条件下才进行。 在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物 而不破坏植物资源。 技术 植物细胞培养 指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术 可获得大量目的细胞，以便获得大量目标产物, 一般过程 ※植物体细胞杂交的步骤？ ★ 通过植物组织培养培养出完整的杂合植株 第一步： 去除细胞壁制备原生质体 （机械分离或酶解分离） 第二步： 通过物理方法（电融合法）或化学方法（聚乙二醇）诱导其融合 第三步： 诱导细胞壁再生，得到完整的杂合细胞 第四步： ※植物体细胞杂交的原理和意义 ★ 原理： 原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性， 杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性 意义： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 ※原生质体融合的结果有？ ★同种融合细胞、杂合细胞 、大量未融合细胞 植物体细胞杂交过程属于无性生殖，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律 ※诱导动物细胞融合的方法有？ ★物理方法 化学方法 如仙台病毒 如电融合 如聚乙二醇（PEG） 生物方法 ※什么是动物细胞培养？ ★从动物体内取出组织或细胞，在体外模拟体内的生理条件， 使之得以生存和生长并维持其结构与功能的技术 ※动物细胞培养的过程？ ★ 第一步： 第二步： 通过机械法和消化法实现组织细胞的分散 原代培养 第三步： 传代培养 消化法常用胰蛋白酶对动物组织块进行消化，使细胞从组织中分离出来 （培养的是多种细胞的混合物） （逐步分离获得单一类型的细胞） ※动物细胞培养的过程有什么要求？ ★ 及时清除代谢产物 严格无菌的环境 适宜的培养温度和pH 95%空气和5%CO2混合气体 适宜的渗透压 营养物质 （需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作） （37℃/7.2-7.4） （CO2主要用于维持培养液的pH） ※植物组织培养和动物细胞培养的比较 项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养基 类型 固体培养基 液体培养基 成分 水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、植物激素、琼脂等 糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血清等 取材 植物幼嫩部位或花药等 植物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织等 结果 形成新植株，可以体现细胞的全能性 只能获得大量细胞，不能形成个体 相同点 （1）两种技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆 （2）均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 ※动物细胞融合