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指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
专题2细胞工程
细胞工程
应用的原理和方法
研究的水平
研究的目的
细胞生物学和分子生物学
细胞水平或细胞器水平
按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
概念
分类
植物细胞工程
动物细胞工程
主要技术
植物组织培养
植物体细胞杂交
动物细胞培养
动物细胞融合
单克隆抗体技术
核移植
植物细胞工程技术
动物细胞工程技术
具有某生物全部遗传信息的每一个细胞具有发育成完整个体的潜能
生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因。
在特定的时间和空间条件下选择性表达,细胞分化为不同的组织、器官
植物细胞的全能性
(1)含义:
(2)原因(物质基础):
(3)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因基因:
(4)全能性高低的比较:
受精卵(最高)>卵细胞(精子)>体细胞;
植物体细胞>动物体细胞;
胚胎干细胞>其他干细胞>体细胞;
从受精卵到个体,细胞的分裂能力减弱,分化程度变高,全能性降低
(5)全能性的实例
花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术、蜜蜂的孤雌生殖等。
(6)植物细胞全能性实现的条件:离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。
1、概念:
在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、原理:植物细胞的全能性
也叫外植体
如:茎尖、根尖
适宜的温度、PH值、
养料、激素、充足氧气
条件
植物组织培养
3、分裂方式:
有丝分裂
4、繁殖对象:
体细胞:无性繁殖
生殖细胞:有性繁殖
无机营养成分:
水和无机盐
有机营养成分:维生素和氨基酸、蔗糖
生长素,细胞分裂素课本42-43页
离体的植物器官、组织或细胞
愈伤组织
胚状体、丛芽
植物体
外植体
脱分化
植物激素:
细胞分裂素、生长素
再分化
植物组织培养的过程
植物组织培养条件:
含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。
特点:具分裂、分化能力;排列疏松、无规则、高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞(无叶绿体,不进行光合作用)。
花粉细胞培养
愈伤组织
分化出小植物
单倍体植株
脱分化
再分化
染色体加倍
正常植株
花药
接种
是有性生殖
是什么繁殖方式?
所得植株可育吗?
一般不可育
那怎样获得可育的正常植株?
用这种方法获得的单倍体或正常植株一定能保持亲本的优良性状吗?
不一定,如亲本基因型是Aa,正常植株是AA或aa
1、定义:
用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
2、优势:(与有性杂交方法比较)
打破了不同种生物间的生殖隔离限制,即克服远缘杂交不亲和的障碍大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性,细胞全能性
3、原理:

植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。

克服远缘杂交不亲和的障碍。

目前还不能让杂种植物完全按人们的需要去表达亲代的优良性状,如番茄——马铃薯。