细胞工程复习复习.ppt

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1、 细胞工程是指应用细胞生物学和分子细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过生物学的原理和方法，通过细胞水平细胞水平或或细细胞器水平胞器水平上的操作，按照人们的意愿来上的操作，按照人们的意愿来改改变变细胞内的细胞内的遗传物质遗传物质或或获得细胞产品获得细胞产品的一的一门综合科学技术。门综合科学技术。细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的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细胞整体水平或细胞器水平或细胞器水平按照人们的意按照人们的意愿来改变细胞愿来改变细胞内的遗传物质内的遗传物质或获得细胞产或获得细胞产品品概念概

2、念分类分类动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程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植物组织培养 在无菌和人工控制条件下，将离体的植物在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上给予适宜的培养条件，诱导其产生养基上给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。切取切取形成层形成层无菌无菌接种接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成的形成试管苗的形

3、成试管苗的形成完整完整植株植株移栽大田移栽大田脱分化脱分化再分化再分化以胡萝卜的组织培养为例，概括出植物组织培以胡萝卜的组织培养为例，概括出植物组织培养技术的流程简图。养技术的流程简图。聚焦一、植物组织培养技术聚焦一、植物组织培养技术脱脱分分化化:愈愈伤伤组组织织:让已经让已经分化分化的细胞的细胞,经过经过诱导诱导后后,失去其特失去其特有的结构和功能而转变成有的结构和功能而转变成未分化未分化细胞的过细胞的过程程.由一团排列由一团排列疏松而无规则疏松而无规则,高度液泡高度液泡化的化的呈无定形状态的呈无定形状态的薄壁细胞组成薄壁细胞组成.再再分分化化:脱分化产生的脱分化产生的愈伤组织愈伤组织继续进

4、行培继续进行培养养,又可以重新分化成根或芽等器官又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化这个过程叫做再分化.外植体外植体愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽新个体新个体脱分化脱分化植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素再分化再分化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含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的气、无菌环境、适合的PHPH、适时光照等。适时光照等。聚焦一、植物组织培养技术聚焦一、植物组织培养技术1 1、概念、概念 将不同种的植物体细胞，在一定将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞条件下

5、融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。培育成新的植物体的技术。聚焦聚焦二二、植物体细胞杂交技术、植物体细胞杂交技术植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合融合细胞融合细胞再再生生壁壁杂种细胞杂种细胞脱分化脱分化去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法酶解法（纤维素酶、果胶酶等）（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方法：原生质体融合方法：物理法：物理法：离心、振动、电刺激等离心、振动、电刺激等 化学法：化学法：聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）融合成功的标志融合成功的标志人工诱导人工诱导筛选筛选愈伤组织愈伤

6、组织杂种植株杂种植株再分化再分化2 2、植物体细胞杂交的过程、植物体细胞杂交的过程3 3、优势和未解决的问题、优势和未解决的问题 优势优势（与有性杂交方法比较）与有性杂交方法比较）：打破了：打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。可用于杂交的亲本组合范围。未解决的问题：未能让杂种植物按照人未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良。们的需要表现出亲代的优良。聚焦聚焦三三、植物体细胞杂交技术、植物体细胞杂交技术植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径微型繁殖微型繁殖作物脱毒作物

7、脱毒人工种子人工种子育种新方法育种新方法单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产 专题2 细胞工程2.2 动物细胞工程（一）、概念（一）、概念 是指从动物机体内取出是指从动物机体内取出相关相关的组织，将它分的组织，将它分散成散成单个细胞单个细胞，然后放在，然后放在适宜的适宜的培养基中，让培养基中，让这些细胞这些细胞生长生长和和增殖增殖。（二）、原理（二）、原理细胞分裂增殖细胞分裂增殖一、动物细胞培养一、动物细胞培养动物细胞培养胚胎或幼龄动物的组织器官胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬浮液细胞悬浮液10代细胞代细胞50细胞细胞无限传代无限传代剪碎胰蛋白酶洗

8、涤、稀释、分离原代培养动物胚胎动物胚胎或幼龄动或幼龄动物的组织、物的组织、器官，它器官，它们细胞增们细胞增殖能力强，殖能力强，分裂旺盛，分裂旺盛，分化程度分化程度低，容易低，容易培养。培养。传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系动物组织细胞间隙中含有一动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。定弹性和韧性的组织和器官。接触抑制接触抑制细胞贴壁生长细胞贴壁生长动物细胞培养条件1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养、

9、营养 （葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等清等）3、温度和、温度和PH 温度温度36.5+0.5度，pH7.27.44、气体环境、气体环境 O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）获得细胞获得细胞细胞的全能性细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系植物体植物体培养结果培养结果或细胞产物或细胞产物快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等培养目的培养目的葡萄糖、动物葡萄糖、动物血清血清蔗糖、植物激蔗糖、植物激素素培养基特有成分培养基特有成分液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基培养基性质培养基性质细胞增殖细胞增殖原理原理动物细胞培

10、养动物细胞培养植物组织培养植物组织培养比较项目比较项目植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较二二.动物细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植技术和克隆动物 将动物的一个细胞核，移入将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体为动物个体（克隆动物）（克隆动物）动物细胞核移植概念：动物细胞核移植概念：MM卵母卵母细胞去核细胞去核培养的培养的体细胞体细胞重组细胞重组细胞重组胚胎重组胚胎新个体新个体动物体细胞核移植技术和克隆动物

11、动物体细胞核移植技术和克隆动物电刺激电刺激 促融合、促融合、分裂、分裂、发育发育细胞细胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞物理法、物理法、化学法化学法灭活灭活的病毒的病毒三、动物细胞融合三、动物细胞融合过程过程诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的原理原理和和方法方法是否是否基本相同？基本相同？制备单克隆抗体不具有繁殖性不具有繁殖性但具有融合性但具有融合性主要用于制备主要用于制备单克单克隆抗体隆抗体获得杂种植株获得杂种植株用途用途物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）生物：灭活的病毒生物：灭活的病毒物理（离心、振荡、物理（离心、振荡、电刺激）电刺激）化学（化学

12、（PEGPEG）诱导方法诱导方法使细胞分散后诱使细胞分散后诱导导细胞融合细胞融合去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱导原生质体融合导原生质体融合细胞融合的方法细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性原理原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较 抗原抗原 动物体内动物体内刺激刺激 效应效应B 抗体抗体 特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏四、单克隆抗体1 1、常规抗体制备：、常规抗体制备：一个

13、一个B B淋巴细胞淋巴细胞：只分泌一种：只分泌一种特异性抗体特异性抗体2、单克隆抗体、单克隆抗体杂交瘤细胞杂交瘤细胞 小鼠小鼠骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞：能：能无限增殖无限增殖融合融合 单克隆抗体单克隆抗体 培养培养 抗原注入小鼠体内抗原注入小鼠体内已免疫的已免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞筛选筛选出出杂交瘤细胞杂交瘤细胞筛选筛选出能产生特异性抗体的细胞群出能产生特异性抗体的细胞群体外培养体外培养体内培养体内培养从培养液中提取从培养液中提取从小鼠腹水中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体单克隆抗体细胞融合细胞融合动物细胞培养动物细胞培养单单克克隆隆抗抗体体的的制制备备(特定的特定的选择培养基选择培养基)主要用于疾病的诊断、治疗和预防。主要用于疾病的诊断、治疗和预防。若在单抗上带上抗癌药物制成若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹生物导弹”，将药物，将药物定向定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。胞。特点：与常规抗体相比，具有特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学特异性强、灵敏度高、化学性质单一性质单一的优点。的优点。单克隆抗体的应用单克隆抗体是指：单克隆抗体是指：杂交瘤细胞产生的单一抗体杂交瘤细胞产生的单一抗体