專題2細(xì)胞工程

1996年7月5日,世界上第一只體細(xì)胞克隆動(dòng)物-----克隆羊多利誕生于英國.這樣的生物技術(shù)屬于何種生物工程？細(xì)胞工程還有哪些需要通過細(xì)胞過程來實(shí)現(xiàn)的例子呢？

細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。1、細(xì)胞工程概念（P31）應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品2、細(xì)胞工程分類植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程閱讀課本32頁：細(xì)胞工程的發(fā)展歷程2.1植物細(xì)胞工程★植物細(xì)胞工程的基本技術(shù):植物組織培養(yǎng)；植物體細(xì)胞雜交（所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性）利用菊花花瓣培養(yǎng)的菊花為什么植物的一個(gè)花瓣就可以培育出完整的植株呢？1．什么是細(xì)胞的全能性？2．為什么細(xì)胞具有全能性？3．菊花體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？4.所有細(xì)胞的全能性都一樣嗎？一細(xì)胞的全能性1、概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能的特性。（P33）

2、原因：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體的全套基因。

3、全能性一般不表現(xiàn)的原因

在生物體內(nèi)，由于基因在特定的時(shí)間和空間條件下的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。也就是在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，表達(dá)的基因不同，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成不同的組織和器官。1）受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞5、全能性的比較2）植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞4、細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件3）幼嫩的細(xì)胞＞衰老的細(xì)胞4）分裂能力強(qiáng)的＞分裂能力弱的5）分化程度低的＞分化程度高的①離體，無菌②適宜的條件【營養(yǎng)；激素；適宜的溫度；光照(培養(yǎng)后期）】利用菊花花瓣培養(yǎng)的菊花植物的花瓣是怎樣長成一株完整植株的呢？

二、植物組織培養(yǎng)1、原理：植物細(xì)胞的全能型離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根芽植物體脫分化再分化脫分化由已分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，又可以重新分化成幼根和芽等器官，形成完整的小植株這一過程。2、植物組織培養(yǎng)過程（植物細(xì)胞工程最基本技術(shù)之一）愈傷組織--離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。①無菌環(huán)境、適合的PH、一定的溫度、空氣、適時(shí)光照等。3、植物組織培養(yǎng)條件：②培養(yǎng)基（無機(jī)營養(yǎng)、有機(jī)營養(yǎng)、激素、瓊脂）狀態(tài)：固態(tài)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基定義：含有一定營養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長的基質(zhì)無機(jī)營養(yǎng)成分：C，H，O大量元素及部分微量元素有機(jī)營養(yǎng)成分①含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖③瓊脂：起支持作用④生長激素：生長素，細(xì)胞分裂素和赤霉素PH值：5.0－6.0菊花花瓣愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。

要把一塊組織通過培養(yǎng)得到一株完整植株,應(yīng)該如何操作呢?4、植物組織培養(yǎng)具體操作（P34實(shí)驗(yàn)）課本：34頁實(shí)驗(yàn)切取形成層無菌接種誘導(dǎo)愈傷織的形成試管苗的形成培養(yǎng)室移栽脫分化再分化1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？2.在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件避免雜菌在上面迅速生長而危害培養(yǎng)物的生長。想一想植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。5、植物組織培養(yǎng)概念離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素再分化小結(jié)二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)番茄—馬鈴薯將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。1、概念植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合正