資源簡介

第2章　細胞工程
細胞工程的發展歷程
1．1960年，科金用真菌的纖維素酶分解番茄根的細胞壁，成功獲得了原生質體。（P32）
2．1971年，卡爾森誘導煙草種間原生質體融合，獲得了第一株體細胞種間雜種植株。（P32）
3．1974年，土壤農桿菌的Ti質粒被發現。之后，該質粒應用于植物分子生物學領域，促進了植物細胞工程與分子生物學技術緊密結合。（P32）
4．1951年，張明覺等發現了哺乳動物精子的獲能現象。（P33）
5．1958年，格登用非洲爪蟾進行體細胞核移植實驗，成功培育出性成熟個體。同一時期，我國科學家童第周等開展了魚類細胞核移植工作。（P33）
6．1975年，米爾斯坦和科勒等創立了單克隆抗體技術。（P33）
7．2017年，我國科學家首次培育了體細胞克隆猴。（P33）
8．細胞工程是指應用細胞生物學、分子生物學和發育生物學等多學科的原理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產品的一門綜合性的生物工程。（P31）
第1節　植物細胞工程
一、植物細胞工程的基本技術
1．細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整生物體或分化成其他各種細胞的潛能，即細胞具有全能性。但是，在生物的生長發育過程中，并不是所有的細胞都表現出全能性，比如，芽原基的細胞只能發育為芽，葉原基的細胞只能發育為葉。這是因為在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會選擇性地表達。（P34）
2．植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成完整植株的技術（如圖）。（P35）
植物組織培養流程圖
3．植物細胞一般具有全能性。在一定的激素和營養等條件的誘導下，已經分化的細胞可以經過脫分化，即失去其特有的結構和功能，轉變成未分化細胞，進而形成不定形的薄壁組織團塊，這稱為愈傷組織。愈傷組織能重新分化成芽、根等器官，該過程稱為再分化。植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂 、脫分化和再分化的關鍵激素，它們的濃度、比例等都會影響植物細胞的發育方向。（P35“探究·實踐”）
4．誘導愈傷組織期間一般不需要光照，在后續的培養過程中，每日需要給予適當時間和強度的光照。（P36“探究·實踐”）
5．在進行體細胞雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得原生質體。（P37）
6．人工誘導原生質體融合的方法基本可以分為兩大類——物理法和化學法。物理法包括電融合法、離心法等；化學法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，融合后得到的雜種細胞再經過誘導可形成愈傷組織，并可進一步發育成完整的雜種植株（如圖）。（P37～38）
植物體細胞雜交技術流程圖
7．植物體細胞雜交技術在打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優勢。（P38）
二、植物細胞工程的應用
1．用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術，被人們形象地稱為植物的快速繁殖技術，也叫作微型繁殖技術。它不僅可以高效、快速地實現種苗的大量繁殖，還可以保持優良品種的遺傳特性。（P39）
2．單倍體育種可以先通過花藥（或花粉）培養獲得單倍體植株，然后經過誘導染色體加倍，當年就能培育出遺傳性狀相對穩定的純合二倍體植株，這極大地縮短了育種的年限，節約了大量的人力和物力。（P40）
3．植物細胞培養是指在離體條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養使其增殖的技術。（P41）

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