植物細胞工程高三課件

專題2細胞工程（2011山東）35．【生物—現(xiàn)代生物科技專題】人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示?！皾h水丑生的生物同行”超級群大型公益活動：歷年高考題PPT版制作。本課件為公益作品，版權(quán)所有，未經(jīng)允許不得擅自修改或用于任何形式的商業(yè)用途。2012年1月15日，漢水丑生標記。（1）卵母細胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠______中獲取。（2）圖中的高血壓相關(guān)基因作為

，質(zhì)粒作為______二者需用

切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有

有關(guān)。（3）子代大鼠如果

和__________

，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型。目的基因載體同種限制酶限制酶切割位點檢測到體內(nèi)有相關(guān)蛋白出現(xiàn)高血壓卵巢

（1）一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后，分別含有______個游離的磷酸基團。（2）若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的SmaⅠ酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越_____。（3）用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SrnaⅠ切割，原因是____________________________________________________。（4）與只使用EcoRI相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止________________________________________。0、2高SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化（5）為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入___________酶。（6）重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了______________________________。（7）為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在__________________________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達的初步檢測。DNA連接鑒別和篩選含有目的基因的細胞蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)細胞工程應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細胞整體水平或細胞器水平按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品概念分類植物細胞工程動物細胞工程理論基礎(chǔ)細胞的全能性1、為什么利用植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株？2、細胞為什么具有全能性？生物的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因?；蛟谔囟ǖ臅r間和空間條件下選擇性表達，細胞分化為不同的組織、器官。3、為什么在生物體內(nèi)的細胞不能表現(xiàn)出全能性？5、植物組織培養(yǎng)一般要經(jīng)過哪兩個的基本過程？6、愈傷組織的細胞有何特點？全能性是高還是低？排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞7、胚狀體有何特點？胚狀體是由愈傷組織細胞誘導(dǎo)分化出具有胚芽、胚根、胚軸的胚狀結(jié)構(gòu)，進而長成完整植株。8、脫分化和再分化的比較：11.為什么整個過程要求消毒、滅菌及無菌操作？防止受到微生物污染！12.決定細胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？植物激素的種類和比例濃度。當(dāng)細胞分裂素與生長素共同使用時，能強烈促進愈傷組織的形成。當(dāng)細胞分裂素與生長素濃度比高時，有利于芽的發(fā)生；濃度比低時，有利于根的發(fā)生。13.植物組織培養(yǎng)的概念

在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵詞：外植體、脫分化、再分化、愈傷組織細胞離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件必要條件：植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基定義：含有一定營養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長的基質(zhì)無機營養(yǎng)成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有機營養(yǎng)成分①含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③瓊脂：起支持作用④生長激素：生長素，細胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0試管苗大規(guī)模培養(yǎng)14.植物體細胞融合的第一步是什么？15.用什么方法可以去除細胞壁？16.去除細胞壁后的植物細胞又叫做什么？17.誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的誘導(dǎo)劑叫什么？18.誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的物理方法主要有哪些種？酶解法——果膠酶、纖維素酶原生質(zhì)體聚乙二醇(PEG)離心、振動、電激19.融合后的雜種細胞可以直接生長為雜種植株嗎？否，還需對雜種細胞進行組織培養(yǎng)20.植物體細胞融合的優(yōu)點是什么？能夠克服遠緣雜交不親和的障礙。21.植物體細胞的雜交過程22.植物體細胞雜交未解決的問題是什么？目前還不能讓雜種植物完全按人們的需要去表達親代的優(yōu)良性狀。23.雜交細胞有哪些種類型

24.雜交細胞AB形成的標志是什么？25.雜種植株遺傳物質(zhì)的變化有什么特點？有三種：AA、BB、AB,符合要求的只有AB,需要進行篩選。新的細胞壁的生成。細胞融合屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和,形成異源多倍體?？键c二植物細胞工程的實際應(yīng)用1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)有哪些應(yīng)用？⑴.植物繁殖的新途徑①微型繁殖：不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。②作物脫毒：生產(chǎn)上許多無性繁殖作物均受到病毒的侵染,導(dǎo)致品種嚴重退化、產(chǎn)量降低和品質(zhì)變差。利用植物分生組織(如莖尖、根尖)進行培養(yǎng),可以使新長成的植株脫除病毒。胚狀體包埋在膠囊內(nèi)形成球狀結(jié)構(gòu)：膠質(zhì)化合物薄膜——種皮營養(yǎng)成分和植物激素

——人工胚乳胚狀體——新植物的幼體優(yōu)點：

快速繁殖，解決作物繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。固定雜種優(yōu)勢。④培育轉(zhuǎn)基因植物

（如抗蟲棉等）(2)作物新品種的培育①單倍體育種：

花藥離體培養(yǎng)過程就是植物組織培養(yǎng)過程。單倍體育種的優(yōu)點是后代不發(fā)生性狀分離,都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳,明顯縮短了育種年限。②突變體的利用：

在植物組織培養(yǎng)過程中,由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷的分生狀態(tài),因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生突變。

從這些產(chǎn)生突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體,進而培育成新品種。③細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：

可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)某些細胞產(chǎn)物,如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。考點三

植物體細胞雜交和有性雜交的區(qū)別(1)植物體細胞雜交若兩個不同品種的植物細胞A、B進行融合,A含有2X條染色體,2個染色體組,基因型為Aabb,B含有2Y條染色體,2個染色體組,其基因型為ccDd,則新植株應(yīng)為四倍體,其體細胞中染色體數(shù)為2X+2Y,基因型為AabbccDd。

從例中不難看出,體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞,不管染色體數(shù)、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。植物體細胞雜交的思維誤區(qū)警示：

——要認清植物體細胞雜交和有性雜交的區(qū)別(2)植物有性雜交若兩個不同品種的植物細胞A、B進行有性雜交，A含有2X條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個染色體組，其基因型為ccDd，有性雜交的結(jié)果是：子代細胞中染色體數(shù)，基因型分別為“X+Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”,即先減半再相加。(3)有性生殖過程中符合孟德爾遺傳定律,而植物體細胞雜交則不符合孟德爾遺傳定律。例.關(guān)于番茄和馬鈴薯雜交過程,回答下列問題。(1)若番茄細胞內(nèi)含A條染色體,馬鈴薯細胞內(nèi)含B條染色體,將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育(假設(shè)能成功),得到的后代應(yīng)含

條染色體,還必