2.1.1 植物细胞工程的基本技术课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第二章 细胞工程 1 ¦ 科技探索之路 ¦ 细胞工程的发展历程 1902年，哈伯兰特(G.Haberlandt，1854一1945)提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。 1958年，斯图尔德(EC.Steward，1904一1993)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，1931一）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粒发育而来的胚。 1971年，卡尔森（PS.Carlson，1944一2017)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。 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紧密结合。 植物细胞工程 动物细胞工程（含胚胎工程） 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.Harrison，1870一1959)用一滴淋巴液成功地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)）等发现了哺乳动物精子的获能现象。 1958年，格登(J.Gurdon，1933一)用非州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(1902一1979)等开展了鱼类细胞核移植工作 1959年，试管家免诞生。之后，多种试管动物相继出生。 1975年，米尔斯坦(C.Milstein，1927一2002)和科勒(G.K6hler，1946一1995)等创立了单克隆抗体技术。 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。 1981年，埃文斯(M.Evans，1941一)等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。 1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多利在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。 2006年，山中伸弥(S.Yamanaka，1962一)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。 2014年，世界上第一例经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跑克隆猴。 第二章 细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 3 植物通常是通过播种或扦插实现繁殖的。 玉米种子萌发 黄豆种子发芽 落地生根 一、植物细胞工程的基本技术 5 1.细胞的全能性： 2.原因： 每一个细胞含有控制该生物发育的全部基因 3.比较： （1）受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞 （2）植物细胞＞动物细胞 4.物体内细胞并不都表现全能性的原因 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达 细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 一、植物细胞工程的基本技术 思考： 1.是不是所有的活细胞都具有全能性？ 2.种子发育成植株体现了全能性了吗？ 3.细胞具有的全能性一定能表现出来吗？ 不是； 例如哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞。 没有； 植物种子种的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现出细胞具有发育成完整植株的潜能。 不一定； 例如动物的体细胞。 ——如何才能让细胞表现出全能性？ 一、植物细胞工程的基本技术 7 02. 植物组织培养技术 5.表现出全能性的条件： ①、离体 ②、一定的营养物质、植物激素 ③、适宜的温度、pH等外界条件 ④、无菌环境 ——如何才能让细胞表现出全能性？ 1958年Steward利用胡萝卜韧皮部诱导分化产生了胚状体，这是人类第一次获得了人工胚状体，并获得个体植株。 从社会中来 国画作品—兰 如何能让名贵的兰花大量、快速繁殖呢？ 植物组织培养 9 1.概念：指 的植物器官、组织或细胞等，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其分化为 的技术。 离体 完整植株 外植体 2.原理： 植物细胞的全能性 3.生殖方式： 无性生殖 4.分裂方式： 有丝分裂 一、植物组织培养技术 10 自主阅读教材35页—37页，小组思考并讨论以下问题： 1.概述植物组织培养的基本过程？ 2.什么是脱分化?再分化?愈伤组织？ 3.请从条件、关键因素、产物等方面比较脱分化和再分化异同。 4.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？ 一、植物组织培养技术 脱分化： 已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细