中学生物浙科版选修复习克隆技术省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第1页页2 2:克隆技术克隆技术（1）植物组织培养（2）动物细胞培养与体细胞克隆第二章第二章第第2页页克隆技术克隆技术分子水平分子水平细胞水平细胞水平个体水平个体水平植物的克隆植物的克隆动物的克隆动物的克隆原理：原理：植物细胞的全能性植物细胞的全能性技术技术原理原理动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性技术技术植物组织培养植物组织培养原生质体培养原生质体培养动物细胞培养动物细胞培养克隆培养法克隆培养法动物体细胞核移植动物体细胞核移植第第3页页2 2:克隆技术克隆技术基因克隆（分子水平）基因克隆（分子水平）细胞克隆（细胞水平）细胞克隆（细胞水平）个体克隆（植物克隆和动物克隆）个体克隆（植物克隆和动物克隆）一、克隆概念发展（三个水平）一、克隆概念发展（三个水平）第第4页页 单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程 注射抗原注射抗原B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选细胞融合、筛选杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养筛选，继续培养筛选，继续培养足够数量、能产生特足够数量、能产生特定抗体细胞群定抗体细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体细胞水平克隆细胞水平克隆第第5页页2 2:克隆技术克隆技术二、克隆技术发展二、克隆技术发展1、微生物克隆（细胞克隆）、微生物克隆（细胞克隆）2、遗传工程克隆（、遗传工程克隆（DNA克隆）克隆）3、个体水平克隆、个体水平克隆第第6页页2 2:克隆技术克隆技术三、三、动物克隆条件动物克隆条件1、理论条件、理论条件2、基本条件、基本条件含有包含含有包含物种完整基因组物种完整基因组细胞核活性细胞细胞核活性细胞；能有效调控细胞核发育细胞质物质能有效调控细胞核发育细胞质物质；完成胚胎发育必要环境条件完成胚胎发育必要环境条件。细胞细胞(主要是包含遗传物质细胞核主要是包含遗传物质细胞核)含有含有发育全能性发育全能性。第第7页页2 2:植物组织培养植物组织培养理论基础理论基础 植物组织培养植物组织培养 关键概念关键概念植物细胞工程植物细胞工程第第8页页2 2:植物组织培养植物组织培养理论基础理论基础 植物细胞全能性植物细胞全能性细胞细胞含有发育成完整植株潜能。含有发育成完整植株潜能。这种潜能植物细胞全能性。这种潜能植物细胞全能性。植物体每个细胞都包含有植物体每个细胞都包含有该该物种所特有全套遗传物质物种所特有全套遗传物质，都有发育成为完整个体所都有发育成为完整个体所必必需全部基因需全部基因。不一样种类、不一样个体植物细胞全能性相同吗不一样种类、不一样个体植物细胞全能性相同吗？第第9页页2 2:植物组织培养植物组织培养过程过程离体植物器官或组织或细胞离体植物器官或组织或细胞（外植体）（外植体）愈伤组织愈伤组织细胞分裂和细胞分裂和脱脱分化分化胚状体胚状体或或不定芽不定芽植物幼体植物幼体继续发育继续发育（单细胞）（单细胞）分散分散一棵完整植株一棵完整植株细胞分裂细胞分裂和和再再分化分化需要适需要适宜环境宜环境条件条件第第10页页2 2:植物组织培养植物组织培养过程过程离体植物器官或组织或细胞离体植物器官或组织或细胞（外植体）（外植体）愈伤组织愈伤组织细胞分裂和细胞分裂和脱脱分化分化胚状体胚状体或或不定芽不定芽植物幼体植物幼体继续发育继续发育（单细胞）（单细胞）分散分散一棵完整植株一棵完整植株细胞分裂细胞分裂和和再再分化分化光照问题光照问题:形成愈伤组织不需形成愈伤组织不需要光照而愈伤组织要光照而愈伤组织再分化需要光照再分化需要光照愈伤组织细胞中愈伤组织细胞中有有叶绿体叶绿体吗？吗？适当调整植物激素百适当调整植物激素百分比分比生长素生长素与与细胞分裂素细胞分裂素浓度及其百分比不一浓度及其百分比不一样调控脱分化和根与样调控脱分化和根与芽再分化芽再分化第第11页页2 2:植物组织培养中植物组织培养中关键概念关键概念是将是将离体离体植物植物器官器官(根、茎、叶、花、果实、种子等根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织组织(形形成层、花药组织、胚乳、皮层等成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞细胞(体细胞、生殖细胞等体细胞、生殖细胞等)、胚胚(成熟和未成熟胚成熟和未成熟胚)、胚乳胚乳、原生质体原生质体，在无菌条件下培养在，在无菌条件下培养在人工配制培养基上，给予适宜培养条件，诱发产生人工配制培养基上，给予适宜培养条件，诱发产生愈伤组织愈伤组织、胚状体或不定芽胚状体或不定芽等，再长成完整等，再长成完整植株植株，统称为植物组织培养。，统称为植物组织培养。依据外植体起源和培养对象不一样，又分为器官培养、依据外植体起源和培养对象不一样，又分为器官培养、组织培养、胚培养、原生质体培养等。组织培养、胚培养、原生质体培养等。植物组织培养植物组织培养:第第12页页2 2:植物组织培养中植物组织培养中关键概念关键概念愈伤组织：愈伤组织：胡萝卜愈伤组织胡萝卜愈伤组织 细胞排列细胞排列疏松疏松而无规则，是而无规则，是相对未分化相对未分化薄壁细胞群薄壁细胞群。脱分化脱分化 ：由高度分化植物器官、组织或细胞产生愈伤由高度分化植物器官、组织或细胞产生愈伤组织过程，称为植物细胞脱分化。组织过程，称为植物细胞脱分化。实质是指实质是指已经分化细胞已经分化细胞失去其特有结构和功效变成含有失去其特有结构和功效变成含有未未分化细胞分化细胞（胚性细胞）特征过程。（胚性细胞）特征过程。第第13页页2 2:植物组织培养中植物组织培养中关键概念关键概念无毒植物无毒植物抗毒植物抗毒植物再分化再分化:脱分化产生愈伤组织继续进脱分化产生愈伤组织继续进行培养又能够重新分化成根行培养又能够重新分化成根或芽等器官，这一过程称为或芽等器官，这一过程称为植物细胞再分化。植物细胞再分化。实质是指已去分化实质是指已去分化胚性细胞胚性细胞在某种诱导原因激活下，再出现在某种诱导原因激活下，再出现程序化分化程序化分化。第第14页页用于植物性药品生产用于植物性药品生产植物组织培养技术在植物组织培养技术在科学研究科学研究和和生产实践生产实践上含有多方面用途上含有多方面用途用于用于器官分化器官分化、形态建成、物质代谢、形态建成、物质代谢以及细胞遗传、病毒学等方面研究。以及细胞遗传、病毒学等方面研究。用于快速繁殖用于快速繁殖用于培养无病毒植株用于培养无病毒植株用于改良植物品种用于改良植物品种第第15页页培养植物细胞（包含原生质体），借助基因工程方法，将外源遗传物质（）导入受体细胞（包含原生质体受体）中，或经过细胞融合，显微注射等将不一样起源遗传物质重新组合，再经过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，取得含有特定性状新植株第第16页页2 2:动物克隆动物克隆高度分化了体细胞高度分化了体细胞细胞核细胞核含有全能性；含有全能性；细胞质对细胞核发育含有调控作用细胞质对细胞核发育含有调控作用。对生物遗传病治疗对生物遗传病治疗对优良品种培育和扩群对优良品种培育和扩群对濒危动物种质保护对濒危动物种质保护对转基因动物扩群对转基因动物扩群直接意义：直接意义：体细胞克隆深远意义：体细胞克隆深远意义：动物克隆成功意义？动物克隆成功意义？第第17页页动物克隆繁殖动物克隆繁殖体细胞克隆体细胞克隆胚胎细胞克隆胚胎细胞克隆指用指用胚胎细胞胚胎细胞核核移植方法移植方法，包含胚胎细胞和胚，包含胚胎细胞和胚胎干细胞胎干细胞核核移植，以移植，以克隆出新个体克隆出新个体，是动物克，是动物克隆技术主要方法之一。隆技术主要方法之一。动物核移植是将动物一个动物核移植是将动物一个体细胞体细胞细胞核细胞核（供体（供体核）核）,移入一个已经移入一个已经去掉细胞核次级卵母细胞去掉细胞核次级卵母细胞中，中，形成一个形成一个重建重建“合子合子”，并发育成一个并发育成一个重组胚重组胚胎胎,这个新胚胎最终发育为这个新胚胎最终发育为动物个体动物个体。第第18页页肠上皮细胞肠上皮细胞囊胚囊胚试验证实：试验证实：胚胎细胞核移植成功率胚胎细胞核移植成功率远高于远高于成体细胞。成体细胞。1250为何动物要比植物为何动物要比植物为何动物要比植物为何动物要比植物难以克隆？难以克隆？难以克隆？难以克隆？细胞核全能性表示细胞核全能性表示细胞核全能性表示细胞核全能性表示需要什么条件？需要什么条件？需要什么条件？需要什么条件？第第19页页2 2:动物克隆动物克隆技术基础技术基础细胞核移植细胞核移植动物细胞培养动物细胞培养第第20页页2 2:动物克隆动物克隆技术基础技术基础第第21页页动物细胞培养动物细胞培养动物体内一部分组织动物体内一部分组织分散单个细胞分散单个细胞机械消化机械消化 或或 胰酶消化胰酶消化原代培养原代培养传代培养传代培养分散成单个细胞后轻易培养分散成单个细胞后轻易培养，细，细胞所需营养轻易供给，其代谢废胞所需营养轻易供给，其代谢废物轻易排出；同时，分散成单个物轻易排出；同时，分散成单个细胞培养，可使得在细胞水平操细胞培养，可使得在细胞水平操作其它技术得以实现。作其它技术得以实现。用酶消化是细胞间基质，细胞间用酶消化是细胞间基质，细胞间基质主要成份有胶原蛋白、层粘基质主要成份有胶原蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白、弹性蛋白连蛋白、纤粘连蛋白、弹性蛋白等成份。用胰蛋白酶可使其消化，等成份。用胰蛋白酶可使其消化，从而使细胞相互分离。从而使细胞相互分离。为何动物细胞要分散成单个细为何动物细胞要分散成单个细胞培养？用酶消化是什么物质胞培养？用酶消化是什么物质？第第22页页动物细胞培养动物细胞培养动物体内一部分组织动物体内一部分组织分散单个细胞分散单个细胞机械消化机械消化 或或 胰酶消化胰酶消化原代培养原代培养传代培养传代培养原代培养到一定时期，原代培养到一定时期，细胞会因为密度过大细胞会因为密度过大和代谢消耗引发和代谢消耗引发营养营养枯竭枯竭，有害代谢产物有害代谢产物积累积累，造成细胞不能，造成细胞不能正常生长，贴壁生长正常生长，贴壁生长还会出现还会出现接触抑制接触抑制现现象，所以需要进行传象，所以需要进行传代培养。代培养。?第第23页页原代培养原代培养和和传代培养传代培养动物体内一部分组织动物体内一部分组织分散单个细胞分散单个细胞机械消化机械消化 或或 胰酶消化胰酶消化原代培养原代培养传代培养传代培养分瓶分瓶前前培养是原代培养，培养是原代培养，分分瓶瓶后后培养为传代培养。培养为传代培养。第第24页页细胞系细胞系和和细胞株细胞株细胞系：细胞系：原代培养物开始第一次传代培养后原代培养物开始第一次传代培养后细胞细胞称之为细胞系。称之为细胞系。其中，能够连续传代细胞叫做连续细胞系或无限细胞无限细胞系系，不能连续培养细胞称为有限细胞系有限细胞系。大多数大多数二倍体细胞二倍体细胞为有限细胞系。无限细胞本质上已为有限细胞系。无限细胞本质上已是发生是发生转化转化（遗传物质改变）细胞系，如肿瘤细胞。（遗传物质改变）细胞系，如肿瘤细胞。细胞株：细胞株：用单细胞分离法或经过筛选方法，由用单细胞分离法或经过筛选方法，由单细胞单细胞增殖形成增殖形成细胞群细胞群，称细胞株。，称细胞株。第第25页页动物细胞培养动物细胞培养动物体内一部分组织动物体内一部分组织分散单个细胞分散单个细胞机械消化机械消化 或或 胰酶消化胰酶消化原代培养原代培养传代培养传代培养动物血清动物血清使用使用CO2培养箱培养箱把把一个单细胞一个单细胞从群体中分从群体中分离出来单独培养，使之繁离出来单独培养，使之繁衍成一个新衍成一个新细胞群体细胞群体技术技术叫做叫做克隆培养法克隆培养法（细胞克细胞克隆隆）。）。克隆培养法克隆培养法（细胞克隆细胞克隆）95%空气空气5%CO2。O2是是细胞代谢细胞代谢所必需，所必需，CO2主要作用是主要作用是维持培养维持培养液液pH。第第26页页