2.1植物细胞工程（第1课时）课件 2020-2021学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1节 植物细胞工程 01 植物细胞工程的基本技术ZHIWUXIBAOGONGCHENGDEJIBENJISHU 1 1.细胞工程的概念 细胞工程（cell engineering)是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等学科的原理和方法，通过细胞、细胞器或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞或组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 （1）原理和方法：细胞生物学、分子生物学和发育生物学等 （2）操作水平：细胞、细胞器或组织 （3）目的：按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 一、细胞工程 2 植物组织培养 植物细胞的全能性 条件 步骤 应用 常用方法、应用-制备单克隆抗体 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 胚胎工程 植物体细胞杂交技术 动物细胞培养 动物细胞融合 动物体细胞核移植 理论基础：受精和早期胚胎发育 常用技术 常用方法、应用-培育杂种植株 本章导图 1958 1960 1964 1971 1974 1902 1974年，土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。 1971年，卡尔森（P.S.Carlson，1944—2017）诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。 1964年，古哈（S.Guha，1938—2007）等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。 1960年，科金（E.C.Cocking，1931—）用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。 1958年，斯图尔德（F.C.Steward，1904—1993）等发现胡萝卜的体细胞可以分化为胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。 1902年，哈伯兰特（G.Haberlandt，1854—1945）提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。 科技探索之路 植物细胞工程的发展历程 Ti质粒，可转移，并且可以携带目的基因与宿主的染色体基因整合 4 1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。 1975年，米尔斯坦（C.Milstein，1927—2002）和科勒（G.Köhler，1946—1995）等创立了单克隆抗体技术。 1958年，格登（J.Gurdon，1933—）用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周（1902—1979）等开展了鱼类细胞核移植工作。 1951年，张明觉（1908-1991）等发现了哺乳动物精子的获能现象。 1907年，哈里森（R.G.Harrison，1870—1959）用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法。 1890年，希普（W.Heape，1855—1929）将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔，这是世界上胚胎移植成功的首例。 科技探索之路 动物细胞工程的发展历程 1951 1959 1890 1907 1975 1978 5 2014年世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生。 2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。 2006年，山中伸弥（S. Yamanaka，1962）等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。 1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。 1981年，埃文斯（M.J.Evans，1941—）等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。 1978年，小鼠的桑葚胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。 科技探索之路 动物细胞工程的发展历程 1996 2006 1978 1981 2014 2017 诱导多能干细胞：通过导入特定的转录因子将未分化的体细胞重新编程为多能干细胞 6 2.细胞工程分类 （1）依据操作对象分：植物细胞工程和动物细胞工程 （2）依据操作技术分：植物组织培养技术、细胞融合技术、动物细胞核移植技术等。 一、细胞工程 一、植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞工程的理论基础是什么? 细胞的全能性 一、植物细胞工程的基本技术 1、细胞的全能性： 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 2、具有全能性的原因： 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。 3、体现细胞全能性的标志： 细胞→ 完整个体或其他各种细胞 实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株； 受精卵发育成个体（动植物）； 蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰；