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课件网) 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。 细胞生物学(Biology)是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学,它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能。细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡,以及细胞信号转导,细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等重大生命过程。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系(即生物膜)。 发育生物学(developmental biology)是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。 细胞工程 1.概念: 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,有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 2.类型: 植物细胞工程 动物细胞工程 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 原理 操作水平 目的 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。 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。 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粒发育而来的胚。 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。 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。 2.1 植物细胞工程 播种或扦插 一片花瓣 一个细胞 一粒花粉 知识回顾:必修一第6章第2节 一、植物细胞工程的基本技术(P34) 1.细胞的全能性 (1)概念: 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。 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 细胞具有全能性的原因? 一、植物细胞工程的基本技术(P34) 1.细胞的全能性 (2)原因: 细胞仍含有该种生物的全部遗传信息(具有发育成完整个体所需要的全套基因) 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 一、植物细胞工程的基本技术(P34) 1.细胞的全能性 (3)体现全能性的标志: 细胞→完整个体或其他各种细胞 潜能 潜能 分裂 分裂 分化 具有全能性的细胞是否都能表现出全能性? 具有 表现出全能性 一、植物细胞工程的基本技术(P34) 1.细胞的全能性 (4)不能体现全能性: ①例子: 芽原基只能发育为芽,叶原基只能发育为叶 ②原因: 基因在特定时间、空间条件下选择性表达 (5)全能性表现条件: ①具有完整的细胞结构 ②处于离体状态 ③提供一定的营养、激素和其他适宜条件 联系 潜能 表现出全能性 科学家是如何做到让其潜能表现出来的呢? 一、植物细胞工程的基本技术(P34) 2.植物组织培养技术 (1)概念: 是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。 (2)原理: 植物细胞具有全能性 请课本中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程! 2.植物组织培养技术 (3)过程: 离体培养的植物器官、组织或细胞。(一般取植物的幼嫩部位,如 ... ...