,甲生物,甲基因,乙生物,甲基因,专题2 细胞工程,本专题主要内容：,2.1 植物细胞工程,2.2 动物细胞工程,1.如果要使一种生物同时表现出两种不同种生物的所有性状，是否能够利用我们已经学过的育种方法？ 2.通过转基因工程获得的含有目的基因的植物或动物受体细胞，如何用一种新的技术才能培养成为一个新的个体？,英国科学家 威尔穆特,动 物 明 星,植 物 明 星,2.1 植物细胞工程,回忆细胞的分裂和分化，思考下列问题：,1. 自然界中细胞分裂的方式有哪些？,2.细胞有丝分裂的结果是什么？(从细胞的形态结构、遗传物质是否变化以及数目的多少三个方面说明),3. 一个多细胞生物体的所有体细胞都是通过有丝分裂形成的，但在形态、结构、功能上却具有多样性，说明细胞在其生命历程中还进行了怎样的生理变化？,细胞分化的过程：,5.如果一个二倍体体细胞的基因型是ABb,其分化后的细胞的基因型是什么？说明细胞分化后遗传物质是否改变？因此，高度分化的体细胞同受精卵一样，也能发育成一个完整的生物体，具有什么样的潜能？,4.细胞分化的直接和根本原因是什么？,细胞具有全能性,6.你认为生物体上分化的体细胞为什么不能表现出全能性？怎样才能使分化的细胞表现出全能性？,基因mRNA 蛋白质性状（形态、结构、功能）,(一)植物组织培养技术,白菜甘蓝,蝴蝶兰,(二)植物体细胞杂交技术,(三)植物细胞核移植技术,一.植物细胞工程的基本技术,外植体,脱分化,愈伤组织,再分化,胚状体（芽、根）,植物体,分裂、分化,(一)植物组织培养技术（以胡萝卜为例）,1.植物细胞培养,问题：你认为植物细胞培养的目的是什么？,2.花粉及花药培养,花粉、花药培养,AaBb,3.原生质体培养,4.植物离体胚培养,2,3,4,5,1,注意：花粉培养属于有性生殖范畴,1.植物细胞培养 2.花粉及花药培养 3.原生质体培养 4.植物离体胚培养,植物组织培养技术,白菜,甘蓝,白菜甘蓝,（二）植物体细胞杂交技术,杂交？,思考：植物体细胞杂交与有性杂交比较有何优点？,打破了不同种生物间的生殖隔离限制，广泛扩展了可用于杂交的亲本组合范围。,总结下列问题： (1) 除去细胞壁的方法？,(2)原生质体融合的原理以及促使 原生质体融合的方法？,A,B,A,B,AB,AB,AB,(3)原生质体融合是否成功的标志？,(4)原生质体融合后培养成植株的方法？,（1）提取细胞产物,（2）培养细胞突变体，进行诱变育种,（3）人工种子,（4）试管苗的快速繁殖,（5）无病毒植物的培育,（6）转基因植物的培育,（7）单倍体育种,（8）植物的遗传（基因型的鉴定）、生理、生化、病理等的研究,二.植物细胞工程的实际应用,课堂知识总结,1.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？ A、适宜的营养物质 B、适宜的温度 C、消毒灭菌 D、适宜浓度的生长激素,2.某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的 A、茎尖 B、子房壁 C、叶片 D、花粉粒,3.当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，发育成完整的植株的是 A、细胞分裂素 B、生长素 C、一定的营养物质 D、以上三者均是,高考试题赏析,4.细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属于细胞工程 A、有性杂交 B、体细胞杂交 C、组织培养 D、细胞核移植 5.在生物体的所有细胞中，全能性最高的是 A、卵细胞 B、植物花粉 C、体细胞 D、受精卵,6.在生物体内 ，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为 A、细胞丧失了全能性 B、基因的表达有选择性 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化,7.植物体细胞杂交尚未解决的问题是 A、去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B、让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状 C、将杂种细胞培育成植株 D、尚未培育出属间杂种植物,8.用植物组织培养技术，可以培育或生产出 A、食品添加剂 B、无病毒植物 C、人工种子 D、A、B、C均是,9.不能人工诱导原生质体融合的方法是 A、振动 B、电剌激 C、PEG试剂 D、重压,10.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是 A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同,11.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是 A. 该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B. 该愈伤组织的细胞没有全能性 C. 该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D. 该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构,12.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时,下列条件中不需要的是 A.具有完整细胞核的细胞 B.一定的营养物质和植物激素 C.离体状态 D.导入指定基因,13.下面关于植物细胞工程的叙述，错误的是 A叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 B叶肉细胞经脱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,14.培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是 A.组织培养 B.细胞杂交 C.显微注射 D.核移植,15.（1）已知番茄的抗病与感病，红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因的控制，抗病性用A、a表示，果色用B、b表示，室数用D、d表示。 为了确定每对性状的显、隐性，以及它们的遗传是否符合自由组合规律，现选用表现型为感病红果多室和 两个纯合亲本进行杂交，如果F1表现抗病红果少室，则可确定每对性状的显、隐性，并可确定以上两个亲本的基因型为 和 。将F1自交得到F2，如果F2的表现型有 种，且它们的比例为 ，则这三对性太的遗传符合自由组合规律。 （2）若采用植物组织培养技术，从上述F1番茄叶片取材制备人工种子、繁殖种苗，其过程可简述为如下5个步骤：,上述过程中去分化发生在第 步骤，再分化发生在第 步骤，从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有 。,b,全能性,c,16.(2010全国卷 15分)请回答： （1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的 ，繁殖种苗的速度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部 。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免 的污染。,遗传特性,快,遗传信息,微生物,（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗 ，而与 _ 配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需尊使用的生长调节剂是 (脱落酸、2，4-D)。 （4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合 作用强度的变化趋势是 ，单株鲜 重的变化趋势是 _ 。据图判断， 培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量 _(能、不能)满足自身最佳生长的需要。 (5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应 (降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。,生根,细胞分裂素,2,4-D,逐渐减小,先增加后下降,不能,降低,17. 2013 选修3：现代生物科技专题（15分） 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。 回答下列问题： (1).为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培养技术 称为_。 (2).上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_ _。假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_ _。,纤维素 果胶,原生质体,愈伤,再分化,植物体细胞杂交技术,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，二后者染色体联会正常,(3).这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。,胚状体,18.细胞工程是按照人们的意愿通过某种工程手段改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的综合科学技术。 (1)科学家从红豆杉的体细胞中分离出具有独特抗肿瘤的物质-紫杉醇。由于全世界每年紫杉醇的需求量是4 000 kg，但全世界紫杉醇的产量是250 kg，供求严重失衡，导致一些地区红豆杉资源遭到严重破坏。现在可以采用植物组织培养技术解决这一问题。 植物组织培养依据的原理是_。 在得到红豆杉的_后，经过消毒就可以在培养基上进行培养。人工合成的培养基中除水、蔗糖、维生素、有机添加物外，_是其生长必需的，_是植物细胞脱分化及再分化不能缺少的调节物质。从该生产的目的看，得到_就可以提取,植物细胞的全能性,离体组织、细胞（外植体）,无机盐,植物激素,愈伤组织,紫杉醇。 (2)德国科学家豪森是2008年生理学或医学奖获奖者之一。他的研究证实宫颈癌和人乳头状瘤病毒(HPV)之间存在联系，为宫颈癌疫苗的研制奠定了基础。现在宫颈癌疫苗已经开发出来，使宫颈癌成为人类可以预防和根除的第一种恶性肿瘤。 理论上讲，将纯化的HPV在_中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死，但要确保灭活HPV的_不被破坏，并且能被人的免疫细胞识别。这样就能得到预防宫颈癌的疫苗了。 HPV疫苗的作用是使一部分淋巴细胞在反应阶段形成_，当_病毒再次入侵时，机体能产生更强的特异性免疫反应，包括_。,哺乳动物或人的活细胞,抗原决定簇,记忆细胞,HPV,体液免疫和细胞免疫,19.（2013天津卷9）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。 用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。 流程如下图。 据图回答下列问题： （1）过程所需的酶是_。 （2）过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。,