《细胞生物学基础 第二版课件 教学课件 ppt 作者 员冬梅 主编第11章 细胞工程简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞生物学基础 第二版课件 教学课件 ppt 作者 员冬梅 主编第11章 细胞工程简介（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、细胞生物学基础,*第十一章 细胞工程简介,第一节 细胞工程的基本概念,细胞工程（cell engineering）是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，在细胞水平或亚细胞水平上，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科学技术。因此，细胞工程的目的就是创造新品系，从细胞中分离提取人们所需要的生物化工产品或应用于其它未知领域。通过细胞大规模培养可以生产各种生物制品，,第二节 细胞工程的理论与实践,一、细胞培养 1.细胞培养方法 （1）植物细胞培养 植物单细胞的制备 植物单细胞制备的方法通常有机械法、酶法和愈伤组织诱导法等。 机械法主要是通过机械磨碎的方法
2、来获得游离的单细胞。该方法获得的细胞数量少，效率低，目前在生产中一般不采用这种方法。酶法是目前获得单细胞最有效也最常用的方法。由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶等专一性水解酶对叶片进行解离，从而释放出游离的单细胞。,第二节 细胞工程的理论与实践,细胞培养 植物单细胞培养采用的方法有看护培养法、微室培养法和平板培养法等。看护培养法指用一块生长活跃的愈伤组织来看护单个细胞，使其能够生长、增殖的方法。微室培养是先把带有一凹穴的载玻片及配套的盖玻片灭菌，然后在无菌条件下，往载玻片凹穴中滴加一滴单细胞悬浮液，盖上盖玻片，再用融蜡或四环素膏封口（留通气孔），最后置于恒温箱培养
3、的方法。平板培养法即把细胞与融化后即将冷凝的琼脂培养基均匀混合，平铺在培养皿中进行培养的方法。,第二节 细胞工程的理论与实践,（2）动物细胞培养 动物单细胞的制备 动物单细胞制备的方法有酶法、机械法和螯合剂解离法。目前最常用的方法是酶法，即将动物胚胎或幼龄动物的器官、组织取出后，放在含抗生素的平衡盐溶液中，在无菌条件下，用胰蛋白酶或胶原酶解离主要成分为胶原蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白和弹性蛋白的细胞间基质，使组织分散，获得单个细胞。 细胞培养 动物细胞培养所用的液体培养基与植物细胞培养所用的培养基在成分上有所不同，条件更为苛刻，培养液中除了含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素之外，还需要动物血清
4、。培养液pH7.27.4，培养设备为CO2孵箱，温度37左右。,第二节 细胞工程的理论与实践,2.细胞培养在生产中的应用 （1）植物组织培养 （2）植物次生代谢产物生产 （3）疫苗和干扰素 （4）干细胞,第二节 细胞工程的理论与实践,二、细胞融合 1.细胞融合技术 （1）原生质体的制备 植物原生质体的制备 由于植物细胞具有细胞壁，所以常用酶解法制备原生质体，即用复合酶制剂，如纤维素酶类、半纤维素酶类、果胶酶类、崩溃酶或蜗牛酶对细胞或组织进行酶解，释放出裸露的原生质体。 动物单细胞的获得 动物细胞没有细胞壁，但细胞间存在胶原蛋白、层粘连蛋白等连接物质，因此用胰蛋白酶或胶原酶解离胞间基质，可获得动
5、物单细胞,第二节 细胞工程的理论与实践,（2）原生质体融合 原生质体融合后所形成的融合细胞，含有来自不同亲本的细胞核，因此又称为异核体。植物异核体获得的方法有无机盐诱导融合法、高Ca2-高pH与聚乙二醇结合法、电融合诱导法等，动物细胞融合用的方法主要是灭活的仙台病毒介导法。 （3）杂种细胞的筛选与鉴定两亲本原生质体进行融合处理后，产生的细胞并不都是杂种细胞。,第二节 细胞工程的理论与实践,2.细胞融合技术在生产中的应用 （1）创造植物新物种或新品种 （2）单克隆抗体的生产与应用,图111 单克隆抗体制备流程图,第二节 细胞工程的理论与实践,三、染色体工程 1.染色体工程概念 染色体工程（chr
6、omosome engineering）指按照预先的设计，有计划地添加、削减、替换染色体的全部、一部分或添加、削减染色体组以达到定向改变生物遗传性状、选育新品种的目的，是从染色体水平改变生物体遗传组成的一门技术。染色体工程目前主要应用于植物的遗传育种领域。,第二节 细胞工程的理论与实践,2.染色体工程的应用 （1）多倍体育种 染色体组指形态、功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异全部信息的一组非同源染色体。当植物体细胞中含有两个染色体组时称为二倍体，当体细胞中含有三个或三个以上染色体组时称为多倍体。多倍体按染色体组的来源不同又分为同源多倍体和异源多倍体。自然条件下的同源多倍体
7、指在配子产生过程中亲本细胞发生了异常减数分裂，造成两个配子或其中一个配子染色体数目不减半，通过自交而形成。,第二节 细胞工程的理论与实践,（2）单倍体育种 单倍体指体细胞只含有该物种配子体染色体数目的植株。与正常的二倍体相比较，单倍体植株一般形体矮小，花器官小，高度不育，本身在生产中没有任何价值，但在育种上却有着特殊的意义。用人工诱导的方法使单倍体植株染色体加倍，可以获得纯合的二倍体，不仅有利于隐性基因的表达，而且可以克服后代性状分离，大大缩短了育种年限，一般只需两、三年时间就可得到一个稳定的纯系品种。获得单倍体的方法有远缘杂交、辐射、化学诱变、花药花粉或未受精子房的离体培养等，其中花药花粉培
8、养是生产中最常用的方法。,第二节 细胞工程的理论与实践,四、胚胎工程 1.胚胎工程概念 胚胎工程（embryo engineering）指对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让其继续发育，获得人们所需要的成体动物的一种技术。主要包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割及胚胎融合等技术。,第二节 细胞工程的理论与实践,2.胚胎工程的应用 随着体外受精和胚胎移植技术的不断成熟，胚胎工程也逐渐地由实验室走向工业化生产，极大地推动了畜牧业的发展。我们知道，哺乳动物如牛、羊等，妊娠时间长，产仔数量少，繁殖速度慢。而通过胚胎移植可以获得比自然繁殖多十几倍甚至几十倍的后代，扩大了良种的推广范围，增加了珍
9、稀濒危品种的数量。同时，胚胎冷冻保存技术的成功，使胚胎移植不再受时空的限制，在国际和国内进行交换时，可以完全代替活畜引种，大量节省了购买种畜的费用。,第二节 细胞工程的理论与实践,五、核移植与重组技术 1.核移植与重组技术概念 核移植与重组技术（nucleus transplantation and recombinant technology）指利用显微操作技术将一种动物的细胞核移入同种或异种动物的去核成熟卵内，让细胞核与细胞质重新组装，从而获得无性系克隆或新物种的一门技术。该技术主要包括供体核的制备、卵细胞去核、核卵重组等操作要点。 2.核移植与重组技术的应用 核移植与重组技术主要应用于创造新物种和克隆动物等方面。,
