中山大学：《细胞生物学》植物细胞工程

专题2细胞工程 物细胞二程

个术 番茄与马铃薯同属茄科植物,但不是同属的 植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经 常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。 人们曾经有这样一个幻想:让一株植株地 上部分结番茄,地下部分长土豆。这个幻想 可能实现吗?

番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属的 植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经 常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。 人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地 上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想 可能实现吗？

细胞工程 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

细胞工程 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

应用的原理和方法一细胞生物学和 概念{研究的水平一细胞整体水平 或细胞器水平 研究的目的按照人们的意愿来 改变细胞内的遗传 细胞工程 物质或获得细胞产 植物细胞工程 分类 动物细胞工程

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 细胞整体水平 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

植物植物组织培养 细胞 工程植物体细胞杂交 主技术 要技 动物细胞培养 术动物 细胞动物细胞核移植 工程动物细胞融合 技术 单克隆抗体技术

主要技术 植物体细胞杂交 植物组织培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 动物细胞培养 单克隆抗体技术 植物 细胞 工程 技术 动物 细胞 工程 技术

植物细胞的全能性 1、定义生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个 体的潜能的特性。 2、原理:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特 有的全套遗传物质,都有发育成为完整个 体所必需的全部基因,从理论上讲,生物 体的每一个活细胞都应该具有全能性。 3、差异:(1)受精卵的全能性最高 (2)受精卵分化后的细胞中,体细胞 的全能性比生殖细胞的低。 4、大小受精卵>生殖细胞>体细胞

（一） 细胞的全能性 1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个 体的潜能的特性。 2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特 有的全套遗传物质，都有发育成为完整个 体所必需的全部基因，从理论上讲，生物 体的每一个活细胞都应该具有全能性。 3、差异：（1） 受精卵的全能性最高 （2） 受精卵分化后的细胞中，体细胞 的全能性比生殖细胞的低。 植物细胞的全能性 4、大小 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞

5细胞表现出全能性的条件 离体状态 有一定营养物质、激素和其他外界条件 一:非洲爪实验 突变型蝌蚪肠上皮细胞野生型未受精卵细胞 移线破坏细胞核 取出细胞核 核的未受精卵 (含有一个核仁) “重组细胞” 发育 发育发育 囊胚 囊胚蝌蚪成 蛙(细胞核含一个核仁)

例一：非洲爪蟾实验 突变型蝌蚪肠上皮细胞 野生型未受精卵细胞 紫外线破坏细胞核 取出细胞核 无核的未受精卵 （含有一个核仁） “重组细胞” 囊胚 囊胚 蝌蚪 成 蛙（细胞核含一个核仁） 移入 发育 发育 发育 5.细胞表现出全能性的条件 • 离体状态 • 有一定营养物质、激素和其他外界条件

蜜蜂(2N=32) 减数分裂 卵细胞(N=16) 发育 雄蜂(N=16) 卵细胞可以直接发育成为一个新个体

蜜蜂（2N=32） 减数分裂 卵细胞(N=16) 发育 雄蜂(N=16) 卵细胞可以直接发育成为一个新个体 例二：

思考讨论:为什么体内细胞没有表现出 全能性,而是分化成为不同的组织、器官? 基因在特定空间和时间条件下选择性表达 的结果。在个体发育的不同时期,生物体不同 部位的细胞表达的基因是不同的,合成的蛋白 质也不一样,从而形成了不同的组织和器官

思考讨论：为什么体内细胞没有表现出 全能性，而是分化成为不同的组织、器官？ 基因在特定空间和时间条件下选择性表达 的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同 部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白 质也不一样，从而形成了不同的组织和器官

Schwann在1839年明确的指出:“如果具 有与有机体内一样的条件时,每个细胞应该可 以独立生活和发展”。 德国著名植物学家 G. Haber andt在细胞学 说的基础上于1902年提出了细胞全能性学说。 他认为,高等植物的组织、器官可以不断分割 直到单个细胞。如果每个细胞都有植物个体 样的性质和能力,那么,可以通过植物细胞培 养使单个细胞发育成为一个新个体

Schwann在1839 年明确的指出：“如果具 有与有机体内一样的条件时，每个细胞应该可 以独立生活和发展” 。 德国著名植物学家G.Haberlandt在细胞学 说的基础上于1902年提出了细胞全能性学说。 他认为，高等植物的组织、器官可以不断分割， 直到单个细胞。如果每个细胞都有植物个体一 样的性质和能力，那么，可以通过植物细胞培 养使单个细胞发育成为一个新个体