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1、 细胞工程(课件)一、一、 植物细胞工程植物细胞工程1. 1. 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完整个体生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。的潜能的特性。（2）细胞全能性的物质基础）细胞全能性的物质基础 生物体的每一个细胞都包含有该种所特有的生物体的每一个细胞都包含有该种所特有的全部遗传物质，既发育成为完整个体所必需的全部遗传物质，既发育成为完整个体所必需的全部基因。全部基因。脱分化与再分化的比较3.植物体细胞杂交概念概念 将两个来自不同植物的体细胞融合成一将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞并把这杂种细胞培养成新的植物体的个杂种
2、细胞并把这杂种细胞培养成新的植物体的方法。方法。过程过程 原生质体制备原生质体制备原生质体融合诱导原生质体融合诱导杂种细胞的筛选和培养杂种细胞的筛选和培养 杂种植株的再生与鉴定杂种植株的再生与鉴定 第二节第二节 细胞工程简介细胞工程简介二二 动物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程概述v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制备应用单克隆抗体制备应用胚胎移植胚胎移植核核 移移 植植动物细胞培养基本概念v培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等v原代培养：单个细胞 传至十代左右v传代培养：经原代培养的细胞 传40到50代。v细胞株：10到40、50代
3、的细胞，遗传物质没发生改变。v细胞系：超过50代的细胞，遗传物质发生改变，可无限增殖。动物细胞培养过程胚胎成幼龄动物的组织器官（细胞来源）单个细胞单个细胞原代细胞原代细胞细胞株细胞株细胞系细胞系剪碎胰蛋白酶剪碎胰蛋白酶分离细胞分离细胞洗涤、稀释、分离洗涤、稀释、分离原代培养原代培养传代培养传代培养（遗传物质没有发生改变）（遗传物质没有发生改变）（遗传物质发生改变）（遗传物质发生改变）动物细胞融合仙台病毒仙台病毒丧失感染活性丧失感染活性（不感染细胞）（不感染细胞）保留融合活性（诱保留融合活性（诱导细胞融合）导细胞融合）紫外线紫外线物理法物理法化学法化学法生物法生物法融融合合过过程程示示意意图图单
4、单克克隆隆抗抗体体制制备备过过程程通常采用的技通常采用的技术手段术手段 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所采用技术所采用技术 的理论基础的理论基础 植物细胞的全能性植物细胞的全能性离体的植物离体的植物器官、组织器官、组织或细胞或细胞愈愈伤伤组组织织根根芽芽植植物物体体脱分化脱分化再分化再分化脱分化脱分化脱分化脱分化 由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。织的过程，称为植物细胞的脱分化。再分化再分化再分化再分化脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化
5、成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。再分化。二、植物组织培养2.植物组织培养过程离体植离体植物细胞物细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体根芽根芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化二、植物组织培养 植物组织培养应用举例（一）胚胚 状状 体体人工种皮人工种皮人工胚乳人工胚乳二、植物组织培养 植物组织培养应用举例（三）人工种子人工种子人工种子人工种子植物植物植物植物A A细胞细胞细胞细胞植物植物植物植物B B细胞细胞细胞细胞去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体原生质体原生质体A A原生质体原生质体原生质体原生质体B B原生质体融合原生质体融合原生质体融合
6、原生质体融合融合体融合体融合体融合体再再 生生 壁壁再再 生生 壁壁杂种细胞杂种细胞杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（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：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEGPEGPEG） 三、植物
7、体细胞杂交三、植物体细胞杂交3.过程：过程：(1)(1)(2)(3)(4)(5)三、植物体细胞杂交过程示意图白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝三、植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交应用核心要点突破4单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备(1)过程过程基础知识梳理3过程过程单克隆抗体的制备过程单克隆抗体的制备过程核心要点突破核心要点突破植物组织培养和植物体细胞杂交植物组织培养和植物体细胞杂交（5）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 （六）细胞分化3 3癌细胞癌细胞v在个体正常发育过程中，细胞有控制地通过有丝分裂增殖，有秩序在个体正常发育过程中，细胞有控制地通过有丝分裂增殖，
8、有秩序地发生分化，执行特定的功能。可是，有时部分细胞由于受到某种地发生分化，执行特定的功能。可是，有时部分细胞由于受到某种因素的作用则发生转化，不再进行终未分化，而变成了不受调节的因素的作用则发生转化，不再进行终未分化，而变成了不受调节的恶性增殖细胞，这种细胞即称为癌细胞。恶性增殖细胞，这种细胞即称为癌细胞。（1 1）癌细胞的主要特征）癌细胞的主要特征v癌细胞的主要特征表现在无限增殖；接触抑制现象丧失；细胞间的癌细胞的主要特征表现在无限增殖；接触抑制现象丧失；细胞间的粘着性降低，易分散和转移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；细粘着性降低，易分散和转移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；细胞骨架结构紊
9、乱；产生新的膜抗原；对生长因子需要量降低等方面。胞骨架结构紊乱；产生新的膜抗原；对生长因子需要量降低等方面。（2 2）致癌因子及癌基因学说）致癌因子及癌基因学说v凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类：化学致凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类：化学致癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。v一些学者对细胞癌变的机理提出了一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学说癌基因学说”：认为病毒对细：认为病毒对细胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起，而正常细胞中存胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起，而正常细胞中存在的癌基因是在早期进
10、化过程中通过病毒感染而从病毒基因组中获在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病毒基因组中获得。如果细胞癌基因受阻，则细胞能正常发育；在各种致癌因子作得。如果细胞癌基因受阻，则细胞能正常发育；在各种致癌因子作用下，细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变。用下，细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变。 1、两个、两个DNA能够连接在一起的原因能够连接在一起的原因 2、抗虫基因在棉花细胞中表达的过程、抗虫基因在棉花细胞中表达的过程 3、基因工程的原理、基因工程的原理 4、蛋白质工程中改造基因的两种方式、蛋白质工程中改造基因的两种方式 5、生产、生产抗虫作物的优点抗虫作物的优点 6、如何从个体水平确定人胰岛
11、素基因在大肠杆菌中、如何从个体水平确定人胰岛素基因在大肠杆菌中已经表达已经表达 7、把目的基因导入植物和动物方法分别是什么、把目的基因导入植物和动物方法分别是什么 8、蛋、蛋白质工程的目的白质工程的目的 9、基因工程的工具酶、基因工程的工具酶 10、基因工程第一步和第四步分别是什么、基因工程第一步和第四步分别是什么 11、常用的运载体是、常用的运载体是12、分子水平确定目的基因已经导入受体细胞的方法是分子水平确定目的基因已经导入受体细胞的方法是动物胚胎或幼龄动物的组织、器官动物胚胎或幼龄动物的组织、器官（取材）（取材）细胞悬液细胞悬液10代细胞代细胞50代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限
12、传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液（分解细胞间的蛋白）（分解细胞间的蛋白）原代培养原代培养胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶剪碎剪碎 细胞株细胞株 细胞系细胞系动物组织细胞间隙中含有动物组织细胞间隙中含有一定量蛋白质一定量蛋白质遗传物质未改变遗传物质未改变遗传物质已改遗传物质已改变变细胞悬细胞悬浮液浮液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限传无限传代代原代培养原代培养传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系5.5.如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？多数组织细胞固定在表面生多数组织细胞固定在表面生长和分裂。长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变遗传物质改变卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫母绵羊子宫胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程融合后的卵细胞融合后的卵细胞
