專題2細胞工程1996年7月5日,世界上第一只體細胞克隆動物-----克隆羊多利誕生于英國,標志著一種新的生物技術---動物體細胞克隆技術面世,也揭開細胞工程更深層次發展的序幕!

基因工程是指按照人們的愿望,進行嚴格的設計,并通過體外DNA重組技術和轉基因等技術,賦予生物以新的遺傳特性,從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品，是在DNA分子水平進行設計和施工的一門綜合科學技術。什么叫基因工程？

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。什么叫細胞工程？前者是水平或水平上的生物技術，后者是

上的生物技術。例：克隆多莉羊技術是

上的技術，培育抗蟲棉是

上的技術。細胞工程與基因工程相比：細胞水平分子水平細胞細胞器分子水平植物細胞工程動物細胞工程細胞工程按操作對象分類2.1植物細胞工程§2.1.1植物細胞工程的基本技術植物組織培養技術、植物體細胞雜交技術回憶、思考1、植物組織培養的大致過程包括哪幾個階段？2、植物組織培養技術的理論基礎是什么？離體的器官、組織或細胞——脫分化成愈傷組織——再分化為根和芽——完整植株植物細胞具有全能性3、什么叫做細胞全能性？動物細胞具有全能性嗎？

具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞,都具有發育成完整生物體的潛能,即每個細胞都具有全能性。4、生物體所有細胞全能性都一致嗎？受精卵生殖細胞

體細胞;植物細胞

動物細胞>>>科學利用菊花花瓣培養的菊花為什么植物的花瓣在植物體內沒有能發育成完整的植株呢？Ａ．細胞失去了全能性Ｂ．細胞中的基因部分丟失Ｃ．細胞中的基因進行選擇性表達Ｄ．細胞中的基因變異不同★

怎樣才能由一塊組織通過培養得到一株完整植株,應該如何操作?一、植物組織培養技術1、植物組織培養的過程請根據書上實驗過程，討論并概括出植物組織培養技術的流程簡圖。1.植物細胞表現出全能性的條件有哪些？2.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養成小植株嗎？4、為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養？5、請同學們根據上述過程概括出植物組織培養技術的流程圖，并與同學交流。1.植物細胞表現出全能性的條件有哪些？2.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？細胞離體、一定的營養物質、激素和其他外界條件避免雜菌在上面迅速生長消耗營養，且有些雜菌會危害培養物的生長。想一想4、為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養？5、請同學們根據上述過程概括出植物組織培養技術的流程圖，并與同學交流。在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。

胡蘿卜根形成層容易誘導成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養成小植株，只是稍微困難些。3、為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養成小植株嗎？切取形成層無菌接種誘導愈傷組織的形成試管苗的形成培養室移栽脫分化再分化

根據上述過程，請同學們討論歸納出組織培養的概念。2、概念：植物組織培養就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的小植株。自我評價1、關于愈傷組織形成過程的正確敘述是（）

A、愈傷組織的形成是離體植物細胞分化的結果

B、愈傷組織的形成是離體植物細胞分裂的結果

C、愈傷組織的形成是離體動物細胞分化的結果

D、愈傷組織的形成是離體植物細胞脫分化的結果D2、下列屬于組織培養的是（）A.花藥離體培養成單倍體植株B.芽發育成枝條C.根尖分生區發育成成熟區D.利用桑枝條扦插大田并發育成完整植株★自我評價3、有關全能性的表述中，不正確的是Ａ．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高Ｂ．生物體內細胞由于分化全能性不能表達Ｃ．卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高Ｄ．植物細胞離體培養在一定條件下能表現出全能性C自我評價

自然界有些具有重要經濟價值的植物產生種子的過程非常困難，能否利用植物組織培養的原理獲得具有正常發育能力的“人工種子”？自我評價因為不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統的有性雜交方法是不可能做到這一點的。于是，這些科學家試圖用這兩種植物的體細胞進行雜交，來實現這一美妙的設想。二、植物體細胞雜交技術這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統有性雜交方法能實現嗎？為什么？1、定義：

用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的方法。2、優勢：（與有性雜交方法比較）

打破了不同種生物間的生殖隔離限制，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。克服了遠緣雜交不親和的障礙。三.植物體細胞雜交1．你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？3．為什么兩個原生質體能發生融合，這與細胞膜的什么特性有關？4．如果兩個來源不同的原生質體發生了融合，下一步該做何處理？5．如何將雜種細胞培育成雜種植株？請思考：3.過程三.植物體細胞雜交3.植物體細胞雜交過程

去掉細胞壁原生質體融合原生質體原生質體雜種細胞

雜種植株脫分化再分化雜種植株融合的原生質體AB再生出細胞壁脫分化愈傷組織再分化1、過程植物細胞的融合植物組織培養植物細胞A原生質體B原生質體A雜種細胞AB去壁去壁人工誘導方法？促進融合的方法？融合完成的標志植物細胞B二、植物體細胞雜交技術二、植物體細胞雜交技術2、概念

將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。3、成果和未解決的問題

成果：克服不同生物遠緣雜交的障礙，出現自然界沒有的新品種。未解決的問題：未能讓雜種植物按照人們的需要表現出親代的優良。白菜甘藍白菜－甘藍1.為什么“番茄—馬鈴薯”雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結馬鈴薯？

馬鈴薯—番茄沒有像人們預想的那樣地上長番茄、地下結馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達，雜交植株不能地上長番茄、地下結馬鈴薯就是很自然的了。2.你能幫助老牛解決這個難題嗎？試試看，設計一個你認為可行的方案。師法自然所采用技術的理論基礎植物細胞工程通常采用的技術手段植物組織培養植物體細胞雜交植物細胞的全能性小結1、不能人工誘導原生質體融合的方法是（）A、振動B、電刺激C、PEG試劑D、重壓2、植物細胞融合完成的標志的是（）A、產生新的細胞壁B、細胞膜發生融合C、細胞質發生融合D、細胞核發生融合AD自我評價2.植物體細胞雜交尚未解決的問題有：A、去掉細胞壁,分離出有活力的原生質體B、將雜種細胞培育成植株C、讓雜種植物按照人們的需要表現出親代的優良性D、尚未培育出屬間雜種植物3、在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的（）A、消毒滅菌B、適宜的溫度C、充足的光照D、適宜的養料和激素