《细胞工程复习》PPT课件.ppt

细胞工程复习课,制作人：柏玲2010-3-17,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，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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。,什么叫细胞工程？,按操作对象分类,植物细胞工程,动物细胞工程,操作水平：细胞水平的操作,（一）植物细胞工程（属于无性繁殖）无性繁殖最大优点：保持优良品种的遗传特征。1.理论基础（原理）：细胞全能性（具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点，）2.植物具有全能性的原因：分化的细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。3.全能性表达的难易程度：受精卵生殖细胞干细胞体细胞；植物细胞动物细胞,4.理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整植物的潜力，但是在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种器官和组织，是因为在特定的时间和空间条件下，基因有选择性表达的结果5.植物细胞工程的基本技术：植物组织培养，植物体细胞杂交技术6.植物全能性表达的条件：离体的，提供人为条件（营养，激素，适宜的外界条件）7.植物组织培养技术的应用：探究植物科学理论的重要手段，微型繁殖、培养脱毒苗、生产人工种子、培养新品种（单倍体育种）、转基因植物的培养，,过程,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根、芽,植物体,外植体,脱分化,植物激素：细胞分裂素、生长素,再分化,植物组织培养过程,植物组织培养条件：,含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。,一、植物组织培养技术,切取形成层,无菌接种,诱导愈伤组织的形成,试管苗的形成,培养室,移栽,脱分化,再分化,二、植物体细胞杂交,将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,1、概念,（打破了生物间存在着生殖隔离）,植物体细胞杂交过程示意图,1、过程,植物组织培养,融合完成的标志,去壁的常用方法：,原生质体融合方法：,意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。打破特种之间的生殖隔离，扩大遗传重组范围。,植物细胞工程的实际应用,植物繁殖的新途径微型育种作物脱毒人工种子作物新品种的培育单倍体育种诱导突变体细胞产物的工厂化生产,（2）特点：,1.繁殖率高，可大批量生产2.不受自然生长季节的限制。培养周期短3、保持优良品种的遗传特性高保真”（因为是无性繁殖）；,二、植物组织培养的实际应用,（1）微型繁殖,二、植物组织培养的实际应用,（2）培养脱毒苗,以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。过程：,二、植物组织培养的实际应用,（3）人工种子：,优点：不受季节限制，不会造成性状改变，方便运输和储藏。,人工种皮：有效成分：养分、无机盐、有机碳源、以及农药、抗生素、有益菌等，还可以加入一些植物生长调节剂。,二、植物组织培养的实际应用,作物新品种的培育（1）单倍体育种,二、植物组织培养的实际应用,（2）突变体的利用,二、植物组织培养的实际应用,细胞产物的工厂化生产,人参皂甘的生产,一.动物细胞培养,概念:是从动物机体中取出相关细胞,将它分散成单个细胞,放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖原理(和植物组织培养比较)进行动物细胞的培养原理：细胞增殖植物组织培养：全能性,2、动物细胞的培养过程,幼龄动物,取动物器官和组织,剪碎组织,胰蛋白酶处理,细胞培养,转入培养液中,动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础,动物细胞培养,原代培养：培养到10代细胞（到接触抑制时止），传代培养：分瓶后的培养，从10代培养到4050代细胞细胞株：从10代到4050代的细胞，遗传物质不变细胞系：50代以后的细胞，遗传物质改变，能无限增殖（癌变）,1-10代,动物细胞培养的过程的酶:用胰蛋白酶；和 胶原蛋白酶(处理使细胞分散),动物细胞培养条件：1、环境条件,A 无菌、无毒的环境B 加抗生素：防止污染C 更换培养液：防止细菌的细胞代谢产物对细胞体危害,2、物质条件：充足的,营养供给：和体内基本相同，的合成培养基（氨基酸、葡萄糖适宜的温度：36.5适宜的pH:7.27.4和气体环境:O2供细胞代谢 CO2维持培养液的pH,（一）动物细胞培养,（一）动物细胞培养,4.动物细胞培养技术的应用,蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体健康细胞培养 培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植细胞的生理、药理、病理研究,植物组织培养和动物细胞培养的比较,细胞的全能性,细胞增殖,固体培养基,液体培养基,蔗糖植物激素,葡萄糖动物血清,植物体,细胞株、细胞系,快速繁殖、培育无病毒植株,获得细胞或细胞分泌蛋白,1、概念：,二、动物细胞核移植和克隆动物,将一个动物的细胞核，移入另一个去核的卵母细胞中，使其重组发育成一个胚胎，最终发育成动物个体。,结果：原理：分类：,克隆动物(用核移植方法得到的动物),动物细胞核的全能性,胚胎细胞核移植、体细胞核移植,细胞质,细胞核,细胞核移植,多莉羊的培育过程,2、动物体细胞核移植的过程,供体细胞（供核）,细胞培养,体细胞,卵母细胞（减中期：供质）,去核,无核卵母细胞,核移植,杂种细胞,早期胚胎,胚胎移植,代孕母体,新个体,分娩,激活卵裂,克隆动物的研究意义,1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白2.改良动物品种 3.治疗人类疾病，作为供体4.保护濒危动物,体细胞核移植技术存在的问题：,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。,1、概念：,三、动物细胞融合,两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。,原理：结果：,细胞膜的流动性,得到杂交细胞,灭活的病毒,离心、振动、电刺激；,聚乙二醇；,2、诱导融合的方法：,植物、动物细胞融合的比较,获得杂种植株,用途,诱导方法,细胞融合的方法,细胞膜的流动性,原理,动物细胞融合,植物体细胞杂交,比较项目,足够数量的、能产生特定抗体的细胞群,单克隆抗体,注射抗原,融合后的细胞有几种?,五种:B BB B瘤 瘤瘤 瘤,用特定的选择培养基进行筛选.,(效应B细胞),3、单克隆抗体的应用,作为体外诊断试剂,制成生物导弹，用于治疗疾病(如癌症)（3）治疗，预防疾病,优点：特异性强，灵敏度高，并可能大量制备,结构图1,比较2,