选3细胞工程1 2014.1
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第2章细胞工程细胞工程的发展历程1.1960年,科金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。
(P32)2.1971年,卡尔森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。
(P32)3.1974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。
(P32)4.1951年,张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象。
(P33)5.1958年,格登用非洲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,我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。
(P33)6.1975年,米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术。
(P33)7.2017年,我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。
(P33)8.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。
(P31)第1节植物细胞工程一、植物细胞工程的基本技术1.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,即细胞具有全能性。
但是,在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,比如,芽原基的细胞只能发育为芽,叶原基的细胞只能发育为叶。
这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。
(P34)2.植物组织培养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(如图)。
(P35)植物组织培养流程图3.植物细胞一般具有全能性。
在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。
愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。
植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
细胞工程综合考查一、植物细胞工程的综合考查1.细胞的全能性(1)概念:细胞的全能性是指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。
(2)原因:构成生物体的所有体细胞都是由受精卵通过有丝分裂发育而来的,含有相同的遗传物质,都含有本物种的所有遗传信息,因此每个体细胞都有发育成完整个体的潜能。
生物的生殖细胞在一定条件下也具有全能性,是因为生殖细胞中含有本物种生长发育的全套遗传信息,尽管其遗传物质是体细胞的一半。
(3)表达的条件:由于基因的选择性表达,细胞的全能性在植物体内受到限制不能表达,只有在离体条件下,在营养、激素和其他条件适宜的情况下,细胞才能表达其全能性。
动物细胞难以表达其全能性,但是通过核移植后,细胞核仍可表达其全能性。
(4)表达的难易程度:植物细胞的全能性易表达,而动物细胞的全能性不易表达,但动物细胞核的全能性可以表达。
在所有细胞中,受精卵可直接发育为个体,有的生殖细胞也可在一定条件下表达其全能性。
(5)意义:细胞的全能性是植物组织培养和植物体细胞杂交的理论基础,也是现代动物体细胞克隆技术的理论基础。
2.植物激素在组织培养过程中的重要作用生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,其作用及特点如表:激素使用实验结果使用顺序先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞分裂,但细胞不分化先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞既分裂也分化生长素与细胞分裂素同时使用分化频率提高生长素用量/细胞分裂素用量的比值该比值高时有利于根的分化,抑制芽的形成该比值低时有利于芽的分化,抑制根的形成该比值适中时促进愈伤组织的形成例1(2023·黑龙江哈尔滨高二月考)水竹是单子叶禾本科植物,易管理和培植,干净而雅致。
水竹配上假山奇石,制作成小盆景,极具自然之美感。
如图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程。
回答下列问题:(1)通过植物组织培养获得水竹幼苗的原理是;尽量选择分裂旺盛、带有分生区的部位作为外植体,原因是。