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(guó),標(biāo)志著一種新的生物技術(shù)---動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)面世,也揭開細(xì)胞工程更深層次發(fā)展的序幕!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(guò)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人們的意愿來(lái)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)。什么叫細(xì)胞工程？包括哪兩大領(lǐng)域？？細(xì)胞工程應(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(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品概念植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性分類主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)胚胎移植核移植植物細(xì)胞工程技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)2.1植物細(xì)胞工程2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞的全能性通常采用的技術(shù)手段細(xì)胞的全能性1、定義:2、原理:3、差異:4、大小：5、潛在全能性的原因:

生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性。生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。

⑴受精卵的全能性最高⑵受精卵分化后的細(xì)胞中，體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞的低。

基因的選擇性表達(dá)受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞思考討論：為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？

基因在特定空間和時(shí)間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)的基因是不同的，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。Schwann在1839年明確的指出：“如果具有與有機(jī)體內(nèi)一樣的條件時(shí)，每個(gè)細(xì)胞應(yīng)該可以獨(dú)立生活和發(fā)展”。德國(guó)著名植物學(xué)家G.Haberlandt在細(xì)胞學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上于1902年提出了細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)。他認(rèn)為，高等植物的組織、器官可以不斷分割，直到單個(gè)細(xì)胞。如果每個(gè)細(xì)胞都有植物個(gè)體一樣的性質(zhì)和能力，那么，可以通過(guò)植物細(xì)胞培養(yǎng)使單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成為一個(gè)新個(gè)體。背景資料植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡(jiǎn)史①探索階段（19世紀(jì)初－30年代中）德國(guó)植物生理學(xué)家HaHerlandt首次進(jìn)行了植物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)②奠基階段（30－50年代）1934年，White培養(yǎng)番茄離體根尖成功1939年，Gautheret連續(xù)培養(yǎng)胡蘿卜根形成層首次成功White:煙草種間雜種的瘤組織進(jìn)行組培Nobecourt：胡蘿卜進(jìn)行組培以上三人是植物組織培養(yǎng)的奠基人③迅速發(fā)展階段（60年代后）原生質(zhì)體，花藥，快繁技術(shù)迅速發(fā)展植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡(jiǎn)史1958年Steward和Reinert用胡蘿卜根的愈傷組織誘導(dǎo)成了體細(xì)胞胚，并進(jìn)而獲得了完整植株?？茖W(xué)研究表明，處于離體狀態(tài)的植物活細(xì)胞，在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。人工條件下實(shí)現(xiàn)的這一過(guò)程，就是植物組織培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)（實(shí)現(xiàn)全能性必要條件）：離體狀態(tài)有一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件（如無(wú)菌、pH等）關(guān)鍵詞：外植體、脫分化、再分化、愈傷組織一、植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)外植體：從活植物體上切下進(jìn)行培養(yǎng)的那部分組織或器官（條件一：離體）外植體：1）外植體滅菌消毒（根尖、莖、芽、嫩葉、種子、花粉等）2）用消毒過(guò)的器械將外植體置于培養(yǎng)皿上3）切取所需的外植體4）將外植體接種于培養(yǎng)容器的培養(yǎng)基上整個(gè)試驗(yàn)在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，保持無(wú)菌！外植體經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)后，會(huì)形成愈傷組織切取接種植物組織培養(yǎng)定義：含有一定營(yíng)養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長(zhǎng)的基質(zhì)礦質(zhì)元素：大量元素及微量元素有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分①含N物質(zhì)：包括維生素和某些有機(jī)添加物②碳源：蔗糖③瓊脂：起支持作用④植物激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等愈傷組織的形成愈傷組織：

在人工培養(yǎng)基上由外植體長(zhǎng)出來(lái)的一團(tuán)無(wú)序生長(zhǎng)的薄壁細(xì)胞（細(xì)胞排列疏松、無(wú)規(guī)則、高度液泡化的無(wú)定形的薄壁細(xì)胞）。愈傷組織的形成接種植物組織培養(yǎng)（試管苗的形成）培養(yǎng)室試管苗大規(guī)模培養(yǎng)移栽經(jīng)過(guò)煉苗的小苗，可以和一般植物一樣進(jìn)行大規(guī)模栽培過(guò)程離體的植物器官、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(zhǎng)素再分化植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件：

含有全部營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無(wú)菌環(huán)境、適合的PH、適時(shí)光照等。請(qǐng)同學(xué)們討論如何實(shí)現(xiàn)?于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來(lái)實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。

1972年卡爾森等通過(guò)兩個(gè)煙草品種之間原生質(zhì)體的融合，獲得了第一個(gè)體細(xì)胞雜種。1978年梅爾徹斯(Melchers)等首次獲得了番茄和馬鈴薯的屬間體細(xì)胞雜種——“Potamato”。目前，已得到栽培煙草與野生煙草、栽培大豆與野生大豆、秈稻與野生稻、秈稻與粳稻、小麥與鵝冠草等細(xì)胞雜種及其后代，獲得了有價(jià)值的新品系或育種上有用的新材料。

背景資料1、定義：用兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。2、優(yōu)勢(shì)（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(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍。植物體細(xì)胞雜交植物細(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)體融合正在融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁雜種細(xì)胞愈傷組織雜種植株去細(xì)胞壁纖維素酶果膠酶物理方法化學(xué)方法：離心振動(dòng)電刺激聚乙二醇細(xì)胞分裂植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞融合酶解法人工誘導(dǎo)方法3、過(guò)程4、成果和尚未解決的問(wèn)題：成果：克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，出現(xiàn)自然界沒有的新品種。未解決問(wèn)題：尚未讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀雜種細(xì)胞AAAA雜種細(xì)胞BBBBAB雜種細(xì)胞AB白菜甘藍(lán)白菜－甘藍(lán)1.為什么“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？馬鈴薯—番茄沒有像人們預(yù)想的那樣地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。2.自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物──眼蟲，說(shuō)明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活，請(qǐng)?zhí)接懀簞?dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。1.對(duì)細(xì)胞全能性的表述正確的是A.非離體植物細(xì)胞能夠表現(xiàn)出全能性B.動(dòng)物細(xì)胞融合標(biāo)志著動(dòng)物細(xì)胞全能性的實(shí)現(xiàn)C.單克隆抗體的制備原理依據(jù)是細(xì)胞的全能性D.花粉培育成單倍體是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)2.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是A.給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件B.脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件C.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因D.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)3.在生物體的所有細(xì)胞中，全能性最高的是A．卵細(xì)胞B植物花粉C．體細(xì)胞D.受精卵4.在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋篈.細(xì)胞喪失了全能性B.基因的表達(dá)有選擇性C.不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同D.在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化5.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過(guò)程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是①細(xì)胞的全能性②離體植物器官，組織或細(xì)胞③根，芽④生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素⑤生長(zhǎng)素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體A．①②⑧⑥⑦③⑨和④B．①②⑦⑥⑧③⑨和⑤C．①⑥②⑨⑧③⑦和⑤D．①②⑨⑧⑥⑦③和④6.植物組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列有關(guān)愈傷組織的敘述錯(cuò)誤的是A.愈傷組織是離體細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成的B.形成愈傷組織的培養(yǎng)基不需含有機(jī)分子C.愈傷組織可以形成具有生根能力的胚狀結(jié)構(gòu)D.愈傷組織細(xì)胞的線粒體和核糖體可能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)7.能刺激愈傷組織形成的誘導(dǎo)劑是A.細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素B.赤霉素C.生長(zhǎng)素和赤霉素D.細(xì)胞分裂素和乙烯8.將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是A、具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞B、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C、離體狀態(tài)D、導(dǎo)入指定基因9.（多選）植物體細(xì)胞的組織培養(yǎng)常被用于保留雜種優(yōu)勢(shì)。因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)的過(guò)程A.不可能發(fā)生基因突變B.生殖方式屬于無(wú)性生殖C.子代不發(fā)生性狀分離D.體細(xì)胞內(nèi)不存在等位基因10.植物體細(xì)胞雜交的目的是A.用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合C.用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株D.通過(guò)以上三者來(lái)完成11.在細(xì)胞工程―原生質(zhì)體融合育種技術(shù)中，、其技術(shù)的重要一環(huán)是將營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞壁除心去，通常是采用纖維素酶的酶解破壁法處理。如將去掉了細(xì)胞壁的成熟植物細(xì)胞置于清水中，細(xì)胞最終將A.皺縮B.脹破C.呈球形D.保持原狀12.(多選)有關(guān)原生質(zhì)體的下列敘述