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1、克隆技术-2-植物的克隆1.植物细胞的全能性(1)概念:植物体的每个细胞都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成完整植株的潜能。(2)植物细胞全能性的原因: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。-3-(3)植物细胞全能性的体现①植物体的几乎所有组织细胞通过诱导都可再生新植株。植物细胞的全能性比动物细胞更容易体现。②植物组织培养中细胞全能性下降的原因。a.有可能是遗传物质变化:染色体畸变;细胞核变异;非整倍体产生。b.生长发育条件变化:细胞中激素平衡被打破;细胞对外源生长物质敏感性发生改变。c
2、.随着时间的推移,由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系。-4-2.植物组织培养(1)理论基础:植物细胞的全能性。(2)植物组织培养程序配制培养基:配制含有适当营养物质和植物生长调节剂的半固体培养基↓切取消毒的组织块↓获得愈伤组织:由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织↓诱导新植株-5-3.原生质体培养与植物细胞工程(1)原生质体的获得方法:在0.5~0.6mol/L的甘露醇溶液环境(较高渗透压)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞,除去细胞壁,获得球形原生质体,培养再生出新的植株。(2)植物细胞工程操作过
3、程(3)植物细胞工程技术的应用①转基因植株培育。②培养特定细胞系,实现细胞次生代谢产物的工业化生产。③单倍体育种。④诱发、筛选突变体,如在培养基中加入不同浓度的NaCl或病原体毒蛋白,诱导和筛选抗盐或抗病突变体。-6-典例精析1某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答下列问题。(1)原生质体的分离:在无菌条件下,取烟草无菌苗的叶片,放入含有0.5mol/L甘露醇(维持较高渗透压)的混合液处理,经过离心纯化后获得原生质体。果胶酶、纤维素酶-7-(2)原生质体的培养:将原生质体进行培养,重新长出细胞壁,形成胚性细胞。此时,应该培养基中甘露
4、醇浓度,以利于胚性细胞继续培养形成细胞团,然后经两条途径形成再生植株。途径一:细胞团经球形胚、和胚状体,最后发育成植株。途径二:细胞团增殖为愈伤组织,然后在发芽培养基上诱导出芽,切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是,胚性细胞的主要特点是(A.液泡小、细胞核小B.液泡大,细胞核大C.液泡大,细胞核小D.液泡小、细胞核大)。(3)为了对烟草的某些性状进行改良,分离的到两种烟草的原生质体后,通过方法将它们的遗传物质组合在一起,经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA,采用扩增相关基因,来鉴定遗传物质是否成功
5、重组。降低心形胚细胞分裂素D原生质体融合PCR方法-8-知识强化原生质体的获得及利用-9-下图中的①②③代表通过植物组织培养技术培育新植株的三条途径,请回答下列问题:(1)外植体c来自同种植株,植株C中的细胞全能性表达程度(填“相同”或“可能不同”)。(2)途径②和③需要用到和(填培养基的物理性质)两种培养基,将含B1的试管放在摇床上,通过培养可以分散成单细胞可能不同液体培养基固体(或半固体)培养基液体悬浮-10-(3)外植体c脱去细胞壁过程中需要加入适宜浓度的(A.甘露醇B.盐酸C.蒸馏水D.氯化钠)以保持一定的渗透压。原生质体培养成功标志
6、着技术又向前迈进了一步。(4)通过大量培养特定细胞系,可以实现能产生重要(如某些中药)的细胞的大量克隆和产物的工业化生产。A植物细胞工程次生代谢产物-11-知识强化植物克隆有关的几种技术比较-12-动物的克隆1.动物细胞、组织培养-13-2.细胞系和细胞株(1)细胞系的类型:连续细胞系(恶性细胞系,具有异体致瘤性;不死性细胞系,保留接触抑制现象,不致癌)和有限细胞系。(2)细胞株:通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞。可分为连续细胞株和有限细胞株。-14-3.克隆培养法(1)概念:把一个单细胞从群体中分离出
7、来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。(2)基本要求:必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。-15-4.动物的细胞融合技术及其应用(1)诱导融合的方法①物理方法和化学方法:电激法、聚乙二醇等。②生物方法:灭活的病毒(如仙台病毒)。-16-(2)单克隆抗体的制备①原理:利用细胞融合的技术使被免疫过的B淋巴细胞和肿瘤细胞融合为杂交瘤细胞,使之成为既能够分泌抗体又能无线增殖的杂交瘤细胞。②过程-17-③两次筛选的比较④优点:特异性强、灵敏度高,可大量制备。⑤用途:用于治疗疾病;作为特异探针,研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能。-18-
8、5.动物的克隆繁殖(1)动物细胞全能性的表现程度①受精卵具有全能性。②多能细胞只具有分化出多种组织细胞的潜能。③单能细胞只能分化为一种细胞。④高度分化的细胞不再分化
