生物技术概论--第3章-细胞工程
高中生物第3章细胞工程本章核心概念3课件北师大版选修3
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同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成 功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
应用
技术
动物细胞融合 实例
应用
动物细胞工程
制备
单克隆抗体 应用 理论意义 实践意义
发展简史
细胞克隆技术 培育过程
实践意义
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高中生物第3章细胞工程本章核心概念3课件北师大版选修3
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高中生物第3章细胞工程本章核心概念3课件北师大版选修3
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本章核心概念
概念
植物细胞的全能性
原因
细胞全能性是植物细胞培养的基础
植物细胞工程
过程 植物组织培养
应用及价值
概念
实例 植物体细胞杂交
过程
应用及价值
细胞工程
过程 动物细胞培养
生物技术概论-植物细胞工程
贵州大学2011-2012学年第二学期考试试卷生物技术导论注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读题目的要求，在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分。
第三章 细胞工程 3.2植物细胞工程 一、教学目的：学院：专业：年级（班级）：学号：姓名：使学生学会：1、植物组织培养2、植物细胞培养和次生代谢物的生产3、植物细胞原生质体制备与融合二、教学重点：（一）、植物组织培养经历的五个阶段（二）、悬浮培养系统与固定化细胞培养系统（三）、原生体制的制备与融合三、教学难点：1、细胞组织培养的诱导去分化阶段2、悬浮培养系统及固定化细胞培养系统3、原生质体的制备4、原生质体的两种融合5、互补法筛选杂合细胞四、讲解内容：（一）、主要内容：1、植物组织培养2、植物细胞培养和次生代谢物的生产3、植物细胞原生质体制备与融合（二）、详细讲解3.2.1植物组织培养含义：组织培养是在无菌和人为控制（营养成分、光、温、湿）的条件下，培养和研究植物组织、器官，甚至进而从中分化、发育出整体植株的技术。
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，极利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。
它是未来农业工厂化育苗的发展方向。
它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
培养优点1、占用空间小，不受地区、季节限制。
2、培养脱毒作物3、培养周期短4、可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品5、可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物6、可诱导之分化成需要的器官，如根和芽7、解决有些植物产种子少或无的难题，8、不存在变异，可保持原母本的一切遗传特征9、投资少，经济效益高10、繁殖方式多，试用品种多3.2.1.1 预备阶段（1）选择合适的外植体（外植体：即能被诱发产生无性增殖系的器官或组织阶段，如一个芽、一节茎）○1大小适宜。
细胞工程知识点及重点难点总结
第一章绪论1、细胞工程的概念，广义的细胞工程，狭义的细胞工程,⏹细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤,在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术。
⏹广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
2、细胞工程的研究内容（研究生物类型,实验操作对象）⏹根据研究生物类型不同，细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。
⏹动物细胞工程包括：细胞培养技术（包括组织培养、器官培养）；细胞融合技术;胚胎工程技术 (核移植、胚胎分割等)；克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）。
⏹植物细胞工程包括:植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。
3、细胞工程的重要应用（植物、动物）⏹植物细胞工程的应用：脱毒和快速繁殖细胞工程育种：利用培养变异，筛选优良突变体利用远缘杂交幼胚培养，获得杂种植株，克服其杂交不亲和性利用细胞融合技术,克服远缘杂交不亲和性倍性育种离体种质保存细胞培养生产有用物质⏹动物细胞工程的应用动物细胞培养生产医药产品（单克隆抗体）新品种培育试管动物与婴儿组织工程珍稀动物资源的保存与保护第二章细胞工程基础1、细胞分化：个体细胞发育过程中，后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。
2、发育潜能：指细胞分化能力的强弱。
3、细胞全能性：指细胞具有发育成完整个体的潜能.4、细胞多能性：指随着胚胎发育,有的体细胞失去全能性，具有分化出多种组织的潜能.5、去分化：又称脱分化，指某些条件下分化细胞不稳定，又回到未分化状态的这一过程6、愈伤组织:脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。
愈伤组织的种类胚性愈伤组织（Embryonenic callus）:表面光滑、组织结构紧凑、细胞小、再生力强。
第三章 细胞工程(三)
缺点：
存在扩散限制，颗粒太大时细胞生长不 良； ② 培养过程中忌钙沉淀剂或整合剂 ，如磷 酸盐、柠檬酸盐、EDTA等均会使凝胶溶 解。
①
3.抗凋亡技术
细胞凋亡，是指为维持内环境稳定，由 基因控制的细胞自主有序地死亡。 细胞死亡是维持细胞高活性和高密度的 最大障碍，死亡的细胞80%是凋亡所导致， 而不是坏死。因此抗凋亡技术的应用在 细胞大规模培养中显得极为重要。
3.灌流式操作
灌注式操作是指细胞接种后进行培养，一方面 新鲜培养基不断加入反应器。一方面又将反应 液连续不断地取出，但细胞留在反应器内，使 细胞处于一种不断的营养状态。 优点： ①细胞可处在较稳定的良好环境中，营养条件 较好，有害代谢浓度较低。 ②可极大地提高细胞密度，一般都可达107～ 108个/ml，从而极大地提高了产品产量。 ③产品在罐内停留时间缩短，可及时收留在低 温下保存，有利于产品质量的提高。 ④培养基的比消耗率较低，加之产量质量的提 高，生产成本明显降低。
中 试 生 物 反 应 器
动物细胞融合
细胞融合是正Байду номын сангаас的生命活动
受精作用
两个细胞正在融合
细胞融合又称细胞杂交。是指将二种或二 种以上的细胞或原生质体合并形成一个细 胞，不经过有性生殖过程而得到杂种细胞 的方法。
自然融合 自然情况下发生的融合 人工诱导融合 在体外用人工方法促使融合
细胞融合技术
用灭活的病毒诱导的动物细胞融合过程示意图
聚乙二醇 （PEG） 法细胞融 合过程
电融合 诱导法 原理示 意图
动物细胞融合的过程
动物融合最成功的例子就是“杂交瘤”— —能够产生单克隆抗体的融合细胞。
食品生物技术导论-3细胞工程与食品产业
2.其次，根据各类细胞的特点，配制细 胞培养基，对培养基进行灭菌或除菌。采用 无菌操作技术，将生物材料接种于培养基中。
3. 最后，将接种后的培养基放入培养室 或培养箱中，提供各类细胞生长所需的最佳 培养条件。当细胞达到一定生物量时应及时 收获或传代。
植物细胞工程的发展
理论基础和探索
细胞学说的创立：1838～1839年间由 德国的植物学家施莱登（Schleiden）和 动物学家施旺（Schwann）所提出,直到18 58年才较完善。
细胞全能性
1902年，德国植物学家提出了细胞全能性的假想。 1934年，White首次定义为: 每个植物活细胞在合适 的条件下，都有发育为胚的能力。 70年代，扩大了以上定义范围，认为：植物活细胞 不但能形成胚状体，而且能发育为完整植株。 80年代初，认为：每个植物活细胞都具有该物种的 新陈代谢、应激性和自体复制等生命基本属性，在合适 的离体培养条件下，可以展现这些特征属性。 90年代，多莉的出生，证明已分化的动物体细胞核 具有全能性。现在的研究方向—组织干细胞。 目前细胞全能性定义： 一个与合子具有相同遗传内容的体细胞具有产生完 整生物个体的潜在能力。
6）胚胎工程技术
7）干细胞和组织工程
植物细胞工程的应用
第二节、植物细胞培养技术
细胞培养:是指动物、植物和微生物细胞在
体外无菌条件下的生长、分裂和繁殖，并在培养
过程中不再形成组织的一项技术。
细胞培养一般步骤
1.首先，要取材和除菌。用一定的化学 试剂对材料进行严格的表面清洗、消毒。有 时还要借助某些特定的酶，对材料进行预处 理，以期得到分散生长的细胞。 常用的消毒灭菌剂: 次氯酸钙、 次氯酸钠 和氯化汞等。
第三章 细胞工程与食品产业 主要内容
生物技术概论细胞工程-精选文档173页
很好 很好
5－15
好
2－10
很好
5－30
好
2－25
最好
30－60
较好
数秒－5分
好
5－30
很好
外植体消毒步骤
2.1.3.2
灭菌
材料→自来水→蒸馏水→75%酒精30~60 S 无 菌水3~4次→10%次氯酸钠或次氯酸钙饱和液或 0.1~0.2%升汞 （吐温）5~15 min →无菌水洗 5~8次。
④ 培养基的配制方法（药品室进行）
2.1.3.1 培养基 的配制
MS+6-BA0.5+NAA1+Su3%+Agar0.6% 500 mL
水+母液：
激素或其他成分：如活性碳等
糖类：一般30g/L
琼脂 ：一般6－8g/L
加热溶化：
pH值调整：
定容：
分注、封口：
灭菌 ：
茎等 生根培养:
2.1.3 植物组织 培养的步骤
培养条件：
环境培养条件：温度（Light) 、 湿度（Humidity) 、光照［光 质（Light wave)、光强 （Light intensity)、光周期 （Light period)］
化学环境条件 ：渗透压 （Penetrating pressure) 、
2.1.3.1 培养基 的配制
（例：MS+6BA0.5mg/L+NAA1mg/L+Su3%+Agar0.6%）
对于某个待培养的目的植物来讲：
查资料-----预备性试验----观察培养物的反映-----调 整：单因子试验，多因子试验和正交设计-----逐步添加 和逐步排除
基本培养基的选择
《生物技术概论》课程总复习
固定化酶 (细胞)的优点、固定化方法
酶分子的改造技术
酶反应器基本类型、生物传感器
酶工程的概念和基本过程（酶的分类）
*
第一节 酶的发酵生产
1
提高酶产量的措施 诱导物 阻遏物 表面活性剂 产酶促进剂
2
第三节 酶分子的改造
4
酶分子的修饰方法
5
第二节 酶的分离纯化
1
酶的制备技术(破碎细胞、溶剂抽提、离心分离、过滤 、浓缩、干燥);
杂合体的鉴别与ห้องสมุดไป่ตู้选
完全杂合、核质异源 酶解（纤维素酶）、分离、洗涤、鉴定
*
2.3 人工种子 用人工种皮包被植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子
解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题
*
制作过程
胚乳与褐藻酸钠混合后，加入胚状体，滴入到硝酸钙或CaCl2中， 2０分钟后，表面聚合，形成人工种子
03
*
重组子的筛选
筛选方法： 根据载体选择标记基因筛选
抗性筛选、蓝白斑筛选 gus 基因、荧光素酶基因luc、绿色荧光蛋白基因gfp， 根据报告基因筛选转化子 根据形成噬菌斑筛选转化子
*
重组子的鉴定
根据重组DNA分子特征鉴定重组子 根据重组DNA分子大小鉴定重组子、根据重组DNA分子酶切图谱鉴定、PCR法、DNA杂交、应用DNA芯片鉴定重组子、根据DNA核苷酸序列鉴定重组子
基因进行定点诱变并分离其突变体，引入表达载体生产并纯化大量突变性蛋白质，分析其性质指导进一步分子设计，以最终获得所预期性质的分子
1
2
蛋白质组学（Proteomics）
“Proteome”最终概念是指：一个基因组，一种生物或一种细胞或组织所表达的全套蛋白质。
生物选修3细胞工程概述教案
生物选修3细胞工程概述教案第一篇：生物选修3 细胞工程概述教案2.1 细胞工程概述教案二年级生物组：张雪林一、教材分析本节是高中生物选修3第二章第一节，是本章的一个概述。
本节的内容包括细胞工程的发展、细胞工程的基本技术以及细胞工程的应用三个部分。
二、教学目标1、掌握植物细胞与组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等。
2、了解细胞融合的方法。
3、举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品等方面的应用。
三、重点难点1、重点·落实方案重点简述细胞工程的基本技术；举例说出细胞工程的应用2、难点难点简述细胞工程的基本技术突破方法：以问题作为引导，使学生对相关的概念进行小知识点的分解，加强理解与记忆。
同时配以相关的练习，做到讲练结合，从而突破难点。
四、教法、学法在本节的学习中仍遵循“先学后教，当堂训练”的教学方法。
教法1.指导学生预习教材，列出预习提纲，布置预习作业。
2.指导学生学会思考，根据预习情况提出问题，在教师的诱导下，分析问题，最终得出结论，培养学生勤于思考的习惯，掌握善于思考的方法。
●教学建议2.整个教学过程以问题提纲的形式出现，由学生阅读、讨论后解答，最后教师总结，体现学生在课堂上的主体地位。
学法通过必修1到必修3的学习，学生已具备了细胞的结构、动植物细胞的比较、花药离体培养技术、克隆及染色体的结构与功能等相关知识，为本节的学习打下了基础。
但是由于学习的时间较长，学生遗忘严重，教师应当在课前提醒学生对相关知识进行复习。
另外，学生在阅读时要对应教师所提出的问题有目的的去分析，将教材内容细化。
五、课时安排：2课时第一课时：回眸历史、细胞工程的基本技术第二课时：细胞工程的应用六、教学过程设计第一课时【自学指导一】2分钟阅读课本39页回眸历史——细胞工程的发展，结合课本图文信息用1分钟时间填写《名师伴你行》17页预习新起点一细胞工程的发展。
【当堂训练一】名师18页例1、即讲即练1（这一知识点较简单，学生阅读完后即可掌握，且课本中每个例子配有相应图片，可提高学生学习兴趣）【自学指导二】阅读教材P40第1-2段内容3分钟，尝试理解并识记细胞工程的概念和分类。
生物技术概论复习题及答案
生物技术概论复习题及答案一、名词解释1、生物技术：是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。
2、基因工程：是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。
即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的基因（DNA分子）在体外构建成杂种DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达的操作，也称DNA重组技术。
3、细胞工程：是指在细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。
4、食品添加剂：是指为改善食品的品质（色、香、味）以及有防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物或天然物质。
5、湖泊的富营养化：由于环境的污染，象农业上的化肥、工业废水等大量排放使水中含有大量的营养元素象氮磷钾等非常丰富，使微生物生长迅速，造成富营养化。
6、生物反应器（bioreactor）：主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器，动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器，转基因动物生物反应器等。
7、转基因植物：是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织，从而获得新遗传特性的再生植物。
8、细胞融合：是指促融因子的作用下，将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程。
9、抗原：凡能刺激机体免疫系统发生免疫应答的物质均称为抗原。
10、组织培养：指在无菌和人为控制外因（营养成分、光、温、湿）的条件下，培养研究植物组织、器官，甚至进而从中分化发育出整个植株的技术。
11、原生质体培养：是关于原生质体分离，原生质体纯化、原生质体培养、原生质体胞壁再生，细胞团形成和器官发生，等技术。
12、有益微生物：指对人类有帮助，能满足人们需求的某些微生物。
高中生物第3章细胞工程2动物细胞工程课件选修3高二选修3生物课件
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学习目标导航 基础知识梳理 重点难点突破 典型例题剖析 随堂练习巩固
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学习目标导航 基础知识梳理 重点难点突破 典型例题剖析 随堂练习巩固
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(3)原代培养和传代培养。 将动物的器官或组织用胰蛋白酶或胶原纤维酶处理,分散成单个细胞, 然后制成细胞悬液,放入培养瓶内,放在适宜的条件下培养,一般细胞繁殖 1~10 代,就发生接触抑制,这种培养叫原代培养。原代培养的细胞由于接触 抑制不再分裂,还要用胰蛋白酶或胶原纤维酶处理后,再分瓶培养,让细胞继 续增殖,这种培养叫传代培养。传代培养一般传至 10~50 代就不能再分裂了, 这时细胞核内遗传物质未发生变化,形成的细胞群叫细胞株。传代培养过程 中有个别细胞传至 50 代以后,由于遗传物质改变,失去接触抑制,成为无限 增殖的不死的癌细胞,形成的细胞群叫细胞系。
成分
蔗糖、氨基酸、琼脂等
动物血清等
结果
植株或组织
细胞株或细胞系
目的
①植株快速繁殖;②脱毒植 株的培育;③人工种子;④ 生产药物、杀虫剂等;⑤转 基因植物的培育
①蛋白质生物制品的生产;②皮肤 移植材料的培育;③检测有毒物 质;④生理、病理、药理学研究
取材
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其他条件
动物胚胎或出生不久的幼龄动物 植物幼嫩的部位或花药等
的器官或组织 均为无菌操作,需要适宜的温度、pH、O2 等条件
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3.1 细胞工程的基本原理：
细胞的全能性，生物膜结构类似，等，参 见细胞工程教材。
主要应用：细胞培养、细胞克隆、细胞核 移植，核融合，染色体操作等。
细胞工程的特点
1．前沿性：现代生物技术的热点 2．争议性：新技术给伦理道德带来的冲击 3．综合性：多学科交叉 4．应用性：工程类课程，重在产品与技术
细胞工程的应用
3.2 细胞工程的基本技术
细胞与组织培养 ； 细胞融合； 细胞核移植； 染色体转移； 胚胎转移与培养； 干细胞分离培养与分化； 生物反应器培养
3.3. 细胞工程的发展动态
谢谢你的听课！
第3章 细胞工程
教学要求
了解细胞工程的基本原理和发展动态。 重点：细胞工程的基本原理和发展动态 难点：细胞工程的基本原理和发展动态
教学内容
3.1 细胞工程基本原理 3.2 细胞工程的基本技术 3.3. 细胞工程的发展动态细胞工程(cell engine Nhomakorabearing)
指以细胞为基本单位，在体外条件下进行 培养、繁殖；或人为地使细胞某些生物学 特性按人们的意愿发生改变，从而达到改 良生物品种和创造新品种，或加速繁育动、 植物个体，以获得某种有用的物质的过程 的一门学科。