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植物組织培养技术发展史.doc

来源：花匠小妙招时间：2024-11-12 00:22

植物組织培养技术发展史

第 PAGE 1 页共 NUMPAGES 7 页植物组织培养技术发展史 1902年，德国植物学家哈伯兰特预言：植物体的任何一个细胞都有长成完整个体的潜在能力，这种潜在能力就叫植物细胞的全能性。为证实这个预言，他选植物叶片细胞进行实验培养，但没有获得成功。1937年，美国科学家怀特（此外还有法国科学家高斯雷特和诺贝库尔特）改进了培养基，结果培养的细胞开始分裂，堆积成一团菜花状瘤状物，即愈伤组织，但不能继续分化为根、茎、叶等器官。后来研究发现，只有在培养基中加入适当比例的细胞分裂素和植物生长素，愈伤组织才能分化出芽和根。在这基础上，1958年，美国的斯蒂伍特在培养野生胡萝卜的根细胞对，终于得到了来自单个细胞的完整植株。至此哈伯兰特的预言终于得到证实。70年代，美籍日本学者穆拉稀格经过研究总结出工厂繁殖植物的整套流程，此后工厂化繁殖植物被广泛应用。如荷兰用这个方法繁殖了丝石竹（满天星）、郁金香、康乃馨等著名花卉；我国也建立了这样的花卉工厂，我们还在烟草、油菜、番茄等作物上进行试验并获成功。克隆动物技术发展史在动物界，特别是高等动物自然情况下都不进行无性生殖。科学家们一直在探索是否可能克隆动物，即不通过正常的雌雄生殖细胞的结合，由不同的动物细胞以无性生殖方式长成新一代的个体。实验沿着两种方式进行。一种是用早期胚胎细胞进行克隆，另一种是用动物的一般体细胞进行克隆。早在上世纪末杜里舒用棘皮动物海胆的受精卵做实验，发现当海胆的受精卵分裂为2个或4个细胞时，如用振荡的方法将细胞摇散，每个细胞都能发育成完整的海胆。70多年前，斯培曼以及而后罗伯特贝林格、汤姆斯金，把各个发育阶段的蛙胚细胞的核取出来，移植到去核的蛙的受精卵中，看是否能开始分裂并完成发育，结果证明蛙胚发育到囊胚期时，每个细胞的核若移植到去核的蛙的未受精卵中，都能启动这个蛙卵进行正常发育。50年代戈登在南非爪蟾身上做实验，他取出南非爪蟾的蝌蚪已分化的小肠上皮细胞的细胞核，注入到用紫外线辐射破坏了核的同种动物的未受精卵中，于是开始发育，经蝌蚪变态为成蛙，而且成蛙发育正常并能生育。同时他还从移植肠上皮细胞核的未受精卵发育成的囊胚细胞中，取出核移植到已破坏的受精卵中，大多数都发育为南非爪蟾，它们构成了南非爪蟾的无性繁殖系。克隆羊“多莉”的培育是在前人工作的基础上进行的，它的诞生说明哺乳动物已分化的体细胞，仍具有全能性，只要找到适合的方法，可以恢复其发育的潜能，用于无性繁殖。克隆与克隆羊克隆是英文clone的音译，既谐音又富有意义。“克”可使人联想起一个小单位，“隆”是发展壮大的意思，克隆当动词用时指人工诱导的无性生殖方式；当名词用时是指通过无性繁殖产生许多相似的后代，即无性繁殖系。取A绵羊乳腺细胞在实验室培养，并取其细胞核备用；取出B绵羊成熟卵细胞，用电击或其他方法破坏其细胞核及遗传物质，把取自A绵羊的细胞核植入；把换了核的卵细胞进行人工培养，形成早期胚胎；把早期胚胎植入C棉羊的子宫中孕育，成熟后分娩即为克隆羊。）思考：（1）多莉长得像谁？为什么？（2）这种繁殖属于哪一类生殖方式？为什么？减数分裂和受精作用的发现 1667年荷兰的列文虎克用自制的显微镜观察了人和动物的精液，看到了带着长尾巴的蝌蚪形的精子，但当时人们认为这是寄生虫！到1884年才由寇里克确定精子是动物自身产生的，而且是一个细胞。1875年，德国动物学家赫德维希在显微镜下观察海股的受精过程，海胆是体外受精的，容易观察。他发现：许多精子游向卵细胞，但卵细胞只接受一个精子进入，而且只是精子的头部。1883年，比利时胚胎学家贝内登，以马蛔虫为材料，发现其精子和卵细胞各自只有体细胞染色体数目的一半，受精卵又恢复了两对染色体（马蛔虫体细胞有两对染色体）。1890年德国细胞学家鲍维里确认，精子和卵细胞形成要经过减数分裂。1891年德国动物学家亨金描述了形成精子和卵细胞的减数分裂的全过程。高等植物卵细胞和精子的形成及双受精高等植物卵细胞的形成过程发生在雌蕊子房的胚珠里（见图3－7）。胚珠里有一个胚囊母细胞，胚囊母细胞经过减数分裂，产生四个细胞，其中一个较大的细胞发育为胚囊细胞，三个较小的细胞没有发育前途而解体。胚囊细胞的核连续进行三次有丝分裂，形成“七胞八核”的胚囊，这八个核的染色体数目都与胚囊细胞相同，是胚囊母细胞的一半。和生殖直接相关的是位于胚珠近珠孔处的1个卵细胞，还有位于胚囊中央处的两个极核。卵细胞受精后形成受精卵，两个极核受精后形成受精极核，这种受精方式称双受精，仅见于被子植物。精子从何而来？在雄蕊的花药内有花粉母细胞，数量很多，每个都得经过减数分裂产生四个花粉细胞，简称花粉，它们的染色体只有原来的一半。当花粉在雌蕊的柱头上萌发时，它们的核还要作一次有丝分裂，形成一个营养核，一个生殖核，生殖核再做一次有丝