内容正文:
第2章 细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
原理和方法
操作水平
目的
分类
细胞生物学、分子生物学和发育生物学
细胞器、细胞或组织
获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
植物细胞工程和动物细胞工程
细胞工程
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
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。
1907年,哈里森(R. G. Harrion,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。
1951年,张明觉(1908-1991)等发现哺乳动物精子的获能现象。
1958年,格登(J. Gurdon,1933-)用非洲爪蟾进行体细胞核移植,成功培育出性成熟个体。同一时期,童弟周(1902-1979)等开展了鱼类细胞核移植工作。
1959年试管兔诞生,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。
1978年,小鼠桑葚胚被成功分割。次年,科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
1981年,埃文斯(M. J. Evans,1941-)等成功分离和培养小鼠的胚胎干细胞。
1996年,世界上第一只细胞克隆羊多莉在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。
2006年,山中伸弥(S. Yamanaka,1962-)等获得了诱导多能干细胞。我国科学家利用这种细胞培育出了 小鼠。
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出体细胞克隆猴。
1902年,哈伯兰特(G. Haberlandt,1854-1945)提出了细胞全能性的理论,但相关实验尝试没有成功。
1958年,斯图尔特(F. G. 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。
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。
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发育而成的胚。
植物细胞工程
动物细胞工程(含胚胎工程)
1971年,卡尔森(P. S. Carlson,1944-2017)诱导烟草种间原生质体融合,获得种间杂种。
1974年,土壤农杆菌Ti质粒被发现。
2.1 植物细胞工程
(第1课时+第2课时)
5
本节聚焦
1. 植物细胞工程的理论基础是什么?
2.什么是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术?
3.怎样进行菊花的组织培养?
第二章
“其芽葺葺,其叶青青,犹绿衣郎,挺节独立,可敬可慕。迨(dài)夫花开,凝晴滾露,万态千妍,薰风自来,四坐芬郁,岂非入兰室乎!岂非有国香乎!”这是我国历史上第一部兰谱——《金漳兰谱》(宋•赵时庚)中对兰花的一段描述 从古至今,我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征,很多人喜欢养兰花但是,兰花种子通常发育不全,在自然条件下萌发率极低;传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题,如果靠自然繁殖,兰花的价格可想而知了,如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖,从而走入寻常百姓家呢?
【提示】利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。兰花是观赏植物中最常见的一类,依靠植物组织培养繁育种苗的植物,其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40%。
从社会中来
1.概念:
3.体现全能性的标志:
细胞经过和分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
细胞→完整个体或其他各种细胞
一、植物细胞全能性
2.具有全能性的原因:
细胞内含有本物种的全部遗传信息。
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
用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株
3.表现条件:
具有完整的细胞结构;
处于离体状态;
提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件
一、植物细胞全能性
5. 全能性大小比较:
(1)分化程度越高