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1、?1細(xì)胞工程(細(xì)胞克隆技術(shù))第一節(jié) 植物細(xì)胞工程北京四中 畢詩秀2一、克隆(clone)和細(xì)胞工程的概念克隆即無性繁殖系(名詞) 指不經(jīng)過兩個(gè)分子、兩個(gè)細(xì)胞或兩個(gè)個(gè)體的結(jié)合,只由一個(gè)模板分子、母細(xì)胞或母體直接形成的新一代分子、細(xì)胞或個(gè)體 克隆作動(dòng)詞用,指獲得無性繁殖系的過程31.分子水平的克隆:DNA很多堿基序列相同的DNA復(fù)制42.細(xì)胞水平的克隆3.個(gè)體水平的克隆細(xì)胞很多遺傳物質(zhì)相同的細(xì)胞有絲分裂遺傳背景相同的新個(gè)體組織、器官5細(xì)胞工程的概念 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) 分為植
2、物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程6二、植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程的發(fā)展簡(jiǎn)史1.1902年,德國科學(xué)家哈伯蘭特(G.Haberlandt)發(fā)表植物細(xì)胞培養(yǎng),認(rèn)為在某種情況下,采用培養(yǎng)基培養(yǎng)植物細(xì)胞,用新的觀點(diǎn)來實(shí)驗(yàn)研究各種重要問題是可能的;并提出細(xì)胞全能性的設(shè)想,即:?jiǎn)渭?xì)胞經(jīng)過人工培養(yǎng),通過細(xì)胞分裂而恢復(fù)成完整植株并具有原植物的全部遺傳性。他也被后人稱為“組織培養(yǎng)之父”。72.1904年:德國植物學(xué)胚胎學(xué)家E.Hanning 用蘿卜、辣根的胚培養(yǎng),提前長成小植株,首次獲得胚培養(yǎng)成功。 3.1922年:W.Kott用稀釋的Knop液加入有機(jī)物培養(yǎng)豌豆、玉米離體根尖獲得成功。 4.1925年-1929年,培養(yǎng)
3、亞麻種間雜種離體胚,證明遠(yuǎn)源雜交可行性。 5.1937年:White首先建立了植物組織培養(yǎng)的綜合培養(yǎng)基,其成分均為已知化合物,并發(fā)現(xiàn)B族維生素和生長素對(duì)離體根生長的重要作用。后稱為White培養(yǎng)基。86.1941年,Overbeck等首次將椰子汁加入到培養(yǎng)基中,發(fā)現(xiàn)其可以刺激曼陀羅胚的發(fā)育,當(dāng)時(shí)雖然不知道椰子汁中含有細(xì)胞分裂素,但其廣泛應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)過程中。 7.1943年:White發(fā)表植物組織培養(yǎng)手冊(cè),這是第一部有關(guān)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的專著,使植物組織培養(yǎng)成為一門新興學(xué)科。 8.1948年:Skoog和崔澄在煙草切段和髓的培養(yǎng)研究中發(fā)現(xiàn)腺嘌呤與生長素的比例是控制芽和根分化的決定因素之一。
4、 9.1952年:崔澄發(fā)表化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物器官形成的影響910.1958年:F.C.Steward和J.Reinert以胡蘿卜直根的單細(xì)胞懸浮培養(yǎng)誘導(dǎo)分化經(jīng)胚狀體(體細(xì)胞胚)發(fā)育成完整的小植株,使細(xì)胞全能性首次真正得到科學(xué)驗(yàn)證。 11.1960年,用真菌纖維素酶分離原生質(zhì)體成功;1971年,煙草原生質(zhì)再生植株成功 12.1972年,煙草原生質(zhì)體融合獲得煙草體細(xì)胞雜種。10外植體用于離體培養(yǎng)的植物組織、細(xì)胞或器官1.植物組織培養(yǎng)的過程非洲紫羅蘭的葉片流水清洗消毒植物組織培養(yǎng)(plant tissue culture)11外植體接種于培養(yǎng)基上超凈臺(tái)無菌紙上切割外植體用酒精擦拭雙手加蓋封口膜、培養(yǎng)12愈傷組織叢苗(叢芽)移栽的小苗開花成株瓶中開花成株愈傷組織:由相對(duì)無分化的活薄壁細(xì)胞團(tuán)組成的新生組織細(xì)胞小、細(xì)胞核大、細(xì)胞質(zhì)濃、細(xì)胞壁薄胚性細(xì)胞13外植體愈傷組織有絲分裂脫(去)分化再分化植株142.植物組織培養(yǎng)的條件離體的植物器官、組織或細(xì)胞 無菌條件 消毒(殺死細(xì)菌、放線菌、霉菌等微生物營養(yǎng)體) 滅菌(殺死微生物營養(yǎng)體、繁殖體孢子、休眠體芽孢)151617適宜濃度和一定比例的激素誘導(dǎo) 細(xì)胞分裂素和生長素(或類似物)適宜的溫度、pH、光照等183.植物組織培養(yǎng)的概念植物組織培養(yǎng)就
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