植物细胞工程和动物细胞工程.ppt

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1、细细胞胞工工程程细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平或细细胞整体水平或细胞器水平胞器水平按照人们的意愿来改按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质变细胞内的遗传物质或获得细胞产品或获得细胞产品应用的原理和方法应用的原理和方法概念概念分类分类研究的目的研究的目的研究的水平研究的水平植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程的理论基础是植物细胞工程的理论基础是什么？通常采用的技术手段有哪什么？通常采用的技术手段有哪些？些？一植物细胞工程的基本技术一植物细胞工程的基本技术所采用技术的理论基础 植物细胞工程通常采用的技 术 手 段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞

2、杂交植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞的全能性、植物组织培养的概念、植物组织培养的概念 （一）植物组织培养技术（一）植物组织培养技术、植物组织培养的过程、植物组织培养的过程3 3、自我评价、自我评价 在在无无菌菌和和人人工工控控制制的的条条件件下下，将将离离体体的的植植物物器器官官、组组织织、细细胞胞，培培养养在在人人工工配配制制的的培培养养基基上上，给给予予适适宜宜的的培培养养条条件件，诱诱导导其其产产生生愈愈伤伤组组织织、丛丛芽芽，最最终终形形成成完完整整的的植植株株。离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化一

3、定的营养和激素条件一定的营养和激素条件下下再分化再分化植物组织培养植物组织培养条件植物组织培养条件：含有全部营养成分的培含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、养基、一定的温度、空气、适时光照、适合的适时光照、适合的PHPH、无菌、无菌环境等。环境等。1、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D、愈伤组织的形成

4、是离体植物细胞脱分化的结果愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果D2、植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，又又可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为()A、脱分化、脱分化 B、去分化、去分化 C、再分化、再分化 D、脱分化或去分化、脱分化或去分化C(一一)植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径1.微型繁殖 微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。二植物细胞工程的实际应用二植物细胞工程的实际应用特点:保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。(1)材料:无病毒的茎尖。(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得

5、。2.作物脱毒3.神奇的人工种子 (1)技术:植物组织培养。(2)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽。(3)特点:保持亲本优良性状；不受气候,季节和地域限制。(二二)作物新品种的培育作物新品种的培育1.单倍体育种 (1)方法:花药离体培养。(2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体;明显缩短育种年限。2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养；(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。(三三)细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等。2.技术:植物的组织培养。细胞的全能性细胞的全能性1、概念、概念：生物体的细胞具有使后代细胞形成：生物体

6、的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性，叫做细胞的完整个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性。全能性。2、原因、原因：从理论上讲，每个细胞都包含该物从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），所种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性以每个活细胞都应具有全能性 。1、有关全能性的表述中，不正确的是（、有关全能性的表述中，不正确的是（）受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完 整个体，因此全能性最高整个体，因此全能性最高 生物体内细胞由于分化全能性不能表达生物体内细胞由于分化全能性不能表达 卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能卵

7、细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能 性很高性很高 植物细胞离体培养在一定条件下能表现出植物细胞离体培养在一定条件下能表现出 全能性全能性C2、在一个生物体内，细胞没有表现出、在一个生物体内，细胞没有表现出全能性，原因是（全能性，原因是（）细胞失去了全能性细胞失去了全能性细胞中的基因部分丢失细胞中的基因部分丢失 细胞中的基因选择性表达细胞中的基因选择性表达细胞中的基因变异不同细胞中的基因变异不同C杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化植物体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组

8、织培养植物细胞植物细胞A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体A A杂种杂种细胞细胞ABAB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合促进融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B B二二、动物细胞工程、动物细胞工程动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体单克隆抗体胚胎移植胚胎移植核移植核移植读下面一段文字资料，思考以下问题：读下面一段文字资料，思考以下问题：长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注射长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体的方法。到动物体内，然后从动物血清中

9、分离出所需抗体的方法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动物发生免疫差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的反应的过程中，体内的B B细胞可以产生多达百万种以上的细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个效应特异性抗体，但是每个效应B B细胞只分泌一种化学性质单细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单个效应效应B B细胞进行无性繁殖，即克隆细胞进行无性繁殖，即克隆。1

10、、请从以上文字资料中找出单克隆抗体的概念、请从以上文字资料中找出单克隆抗体的概念2、怎样才能获得单克隆抗体？、怎样才能获得单克隆抗体？提示提示1 1：仅用细胞培养技术可行吗？：仅用细胞培养技术可行吗？提示提示2 2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？提示提示3 3：有什么方法能使：有什么方法能使B B细胞产生抗体的能力和细胞产生抗体的能力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？用单个用单个效应效应B B细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌一种化细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆

11、抗体。学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。实验目的实验目的:制备单克隆抗体制备单克隆抗体.实验原理：实验原理：B B淋巴细胞能产生抗体，骨髓瘤淋巴细胞能产生抗体，骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞既能产生抗细胞能无限增殖，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖。体又能无限增殖。实验材料：小白鼠实验材料：小白鼠实验器材：培养皿、针筒等等。实验器材：培养皿、针筒等等。实验过程：如下页实验过程：如下页根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计的勒设计的 实验方案实验方案:单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程 注射抗原注射抗原B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤

12、细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选细胞融合、筛选杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养筛选，继续培养筛选，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体（1 1）为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与）为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B B淋巴细胞融合淋巴细胞融合?（小鼠骨髓瘤细胞可以在体外培养条件下大量增殖，（小鼠骨髓瘤细胞可以在体外培养条件下大量增殖，B B淋巴细胞能够产生抗体，淋巴细胞能够产生抗体，细胞的同源性越近，融合形成的杂种细胞越易成活。细胞的同源性越近，融合形成的杂种细胞越易成活。（2 2）骨髓瘤细胞是癌细胞吗）

13、骨髓瘤细胞是癌细胞吗?有无限增殖能力的细胞是肿瘤细胞，有无限增殖能力的细胞是肿瘤细胞，具有转移能力的肿瘤细胞，称为癌细胞，具有转移能力的肿瘤细胞，称为癌细胞，所以说，瘤细胞不能等于癌细胞。所以说，瘤细胞不能等于癌细胞。（3 3）整个制备过程为何要经过两次筛选）整个制备过程为何要经过两次筛选?（第一次筛选得到杂交瘤细胞（多种），（第一次筛选得到杂交瘤细胞（多种），第二次需先在多孔培养板上，在每孔只有一个杂交瘤第二次需先在多孔培养板上，在每孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性能产生特异性抗体的细胞群。抗体的细胞群。由于该细胞群是单个杂交瘤

14、细胞克隆得来的，所由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来的，所以产生的抗体必然是化学性质单一的，特异性强的单以产生的抗体必然是化学性质单一的，特异性强的单克隆抗体。这里的克隆抗体。这里的单克隆单克隆确有确有单个细胞单个细胞克隆的含义，克隆的含义，只不过克隆的不是只不过克隆的不是B B淋巴细胞，而是淋巴细胞，而是杂交瘤细胞杂交瘤细胞。）。）胚胎移植技术胚胎移植技术试管动物（婴儿）培养过程试管动物（婴儿）培养过程卵细胞卵细胞精子精子体外受精体外受精受精卵受精卵胚胎胚胎新个体新个体母体子宫内母体子宫内孕育、产出孕育、产出核移植技术核移植技术克隆羊培育过程克隆羊培育过程黑面绵羊去黑面绵羊去核卵细胞核卵细

15、胞白面绵羊乳白面绵羊乳腺细胞核腺细胞核细胞核移植细胞核移植重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目原理培养基结果培养目的植植物物动动物物细细胞胞全全能能性性细细胞胞增增殖殖固体固体营养物质营养物质植物激素植物激素液体液体营养物质营养物质动物血清动物血清培养成培养成植株植株培养成培养成细胞株细胞株细胞系细胞系快速繁殖快速繁殖培养无病毒培养无病毒植株植株获得细胞获得细胞产品、细产品、细胞胞植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目融合原理方法诱导手段用途植物动物细胞膜细胞膜流动性流动性去壁去壁原生质体原生质体融合融合细胞分散细胞分散细胞融合细胞融合物理物理化学化学物理物理化学化学失活病毒失活病毒克服远缘杂克服远缘杂交不亲合交不亲合制备单克制备单克隆抗体隆抗体