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1、动物细胞工程概述v动动物物细细胞胞工工程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1植物细胞工程与动物细胞工程的比较单克隆抗体等等 动物细胞工程常用的技术动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合是其他动物细胞工程技术的基础。是其他动物细胞工程技术的基础。2植物细胞工程与动物细胞工程的比较为什么要进行动物细胞培养?1.1.动物细胞培养动物细胞培养如何进行细胞培养? 从动物机体中取出相关组织，将它们分散成从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细
2、胞生长和增殖。细胞生长和增殖。1.1概念概念3植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术v动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。培养基中，让这些细胞生长和增殖。1、选材：、选材： 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，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。程度低，容易培养。4植物细胞工程与动物细胞工程的比较v在进行动物细胞培养时，用
3、在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋蛋白质白质。动物细胞培养适宜的。动物细胞培养适宜的PH为为7.27.4，此环境下胃蛋白酶（，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活）没有活性，而胰蛋白酶性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。2.分散成单个细胞分散成单个细胞5植物细胞工程与动物细胞工程的比较3.动物细胞生长特性动物细胞生长特性：v细胞贴壁：细胞贴壁： 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。称为细胞贴壁。要求：要求： 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于培养瓶或培养
4、皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。贴附。细胞的接触抑制：细胞的接触抑制： 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。的接触抑制。 6植物细胞工程与动物细胞工程的比较1.2 1.2 动物细胞培养过程动物细胞培养过程vv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液细胞悬液10代细胞代细胞50细胞细胞剪碎胰蛋白酶洗涤、稀释、分离原代培养用胰蛋白酶分散用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞细胞，说明细胞间的物质主要是间的物质主要是蛋白质。动物细蛋白质。动物细胞培养适宜的胞培养适宜的PH
5、为为7.27.4，此环境下胃蛋，此环境下胃蛋白酶（白酶（2.0）没）没有活性，而胰蛋有活性，而胰蛋白酶白酶(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。比老比老龄动龄动物的组织物的组织细胞增殖细胞增殖能力强，能力强，有丝分裂有丝分裂旺盛。分旺盛。分化程度越化程度越低，繁殖低，繁殖能力越强，能力越强，越容易培越容易培养。养。动物细胞培养动物细胞培养不能最终培养不能最终培养成生物体成生物体细胞增殖细胞增殖缓慢，核缓慢，核型可能变型可能变化化动物组织细胞间隙中含有一定动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的
6、组织和器官。和韧性的组织和器官。贴壁生长接触抑制10代以内，保持正常二倍体核型代以内，保持正常二倍体核型传代培养7植物细胞工程与动物细胞工程的比较细胞细胞悬浮悬浮液液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限传无限传代代原代原代培养培养传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系原代培养和传代培养原代培养和传代培养、细胞株和细胞系细胞株和细胞系多数组织细胞固定在表面多数组织细胞固定在表面生长和分裂。生长和分裂。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8植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物动物胚胎胚胎或或幼龄幼龄动动物的组织、器官物的组织、器官胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎单个细
7、胞单个细胞加培养液加培养液制成制成细胞细胞悬浮悬浮液液细胞株细胞株细胞系细胞系细胞增值细胞增值无限传代无限传代去掉组织去掉组织间蛋白间蛋白动物细胞培养不能动物细胞培养不能最终培养成生物体最终培养成生物体9植物细胞工程与动物细胞工程的比较 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考以下问题：根据你所学的内环境的知识，思考以下问题： 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？体外培养细胞时需要提供哪些物质？ 2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 充足营养充足营养适宜温度、适宜温度、PH和气体环境；
8、无菌无毒环境和气体环境；无菌无毒环境10植物细胞工程与动物细胞工程的比较1.3 动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件（无菌处理和添加抗（无菌处理和添加抗生素、更换培养液）生素、更换培养液）与体内相同。合成培养基：糖、氨基酸、与体内相同。合成培养基：糖、氨基酸、促生长因子（血清、血浆）、无机盐、微促生长因子（血清、血浆）、无机盐、微量元素等量元素等（3637、7.27.4）（O2、CO2-维持培养液维持培养液PH）11植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物细胞培养条件：动物细胞培养条件：1、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等
9、。葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）3、温度和PH 36.5+（-）0.5度度, 7.2-7.44、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）保证细胞顺利的保证细胞顺利的生长增殖生长增殖12植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物细胞培养液的主要成分：动物细胞培养液的主要成分：葡萄糖葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和、氨基酸、无机盐、维生素和动物动物血清血清等。等。与植物培养基相比其特点是：与植物培养基相比其特点是：（1 1）液体培养基）液体培养基（2 2）含有动物血清）含有动物血清动物体细胞大都生动物体细胞大都生活在活在液体液体的环境的环境13植物细胞工程与动物细胞工程的比
10、较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获得细胞获得细胞或或细胞产物细胞产物快速繁殖、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14植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物细胞培养应用动物细胞培养应用v大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、大规模培养生产生物
11、制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）干扰素、单克隆抗体）v作为基因工程中的受体细胞作为基因工程中的受体细胞v培养的动物细胞可以用于检测有毒物培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性质，判断某种物质的毒性v为治疗和预防癌症及其他疾病提供理为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据论依据15植物细胞工程与动物细胞工程的比较二、动物体细胞核移植技术二、动物体细胞核移植技术:将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。的胚胎，这个
12、新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物用核移植的方法得到的动物称为克隆动物称为克隆动物核移植核移植胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植体细胞核移植体细胞核移植（难度高难度高）受体细胞：受体细胞：M期的期的卵母细胞卵母细胞16植物细胞工程与动物细胞工程的比较电激处理使供电激处理使供电激处理使供电激处理使供体核进入受体体核进入受体体核进入受体体核进入受体卵母细胞构建卵母细胞构建卵母细胞构建卵母细胞构建重组胚胎重组胚胎重组胚胎重组胚胎卵母细胞采集、培养卵母细胞采集、培养卵母细胞采集、培养卵母细胞采集、培养MM期期期期卵母细胞卵母细胞卵母细胞卵母细胞供体牛供体牛供体牛供体牛供体细胞注入供体细胞注
13、入供体细胞注入供体细胞注入去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞代孕母牛代孕母牛代孕母牛代孕母牛克隆牛克隆牛克隆牛克隆牛体细胞培养体细胞培养体细胞培养体细胞培养去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞去核去核去核去核胚胎胚胎胚胎胚胎移植移植移植移植17植物细胞工程与动物细胞工程的比较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18植物细胞工程与动物细胞工程的比较2.2体细胞核移
14、植的过程：体细胞核移植的过程：思考：思考：1.核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？2.通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？ M中期卵母细胞中期卵母细胞诱导方法：物理或化学方法激活受体细胞，完成诱导方法：物理或化学方法激活受体细胞，完成细胞分裂和发育进程。细胞分裂和发育进程。19植物细胞工程与动物细胞工程的比较1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？ 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来为使核移植的胚
15、胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。胞的遗传物质去掉或将其破坏。20植物细胞工程与动物细胞工程的比较 培养的动物细胞一般当传代至培养的动物细胞一般当传代至1050代代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了
16、保证供体细胞此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代正常的遗传基础，通常采用传代10代以内代以内的细胞。的细胞。2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？代以内的细胞，想一想，这是为什么？21植物细胞工程与动物细胞工程的比较3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？绝大部分绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少来自于供体细胞核，但其核外还有少量的量的DN
17、A，即线粒体中的，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细是来自于受体卵母细胞。胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。的复制。22植物细胞工程与动物细胞工程的比较2.3体
18、细胞核移植技术的应用前景：体细胞核移植技术的应用前景：1、在畜牧业中可以加、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种、保护濒危物种3、医药卫生领域生产、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官医用蛋白质及组织器官的移植的移植4、了解胚胎发育和衰老过程；追、了解胚胎发育和衰老过程；追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病踪研究疾病的发展过程和治疗疾病23植物细胞工程与动物细胞工程的比较克隆动物的研究意义克隆动物的研究意义1. 1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白2. 2.改良动物品种改良动物品种 3. 3.治疗人类疾病，作为供体治疗人类
19、疾病，作为供体4. 4.保护濒危动物保护濒危动物体细胞核移植技术存在的问题：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，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，脏如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。器缺陷，免疫失调等。24植物细胞工程与动物细胞工程的比较思考与探究思考与探究2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力
20、，所以，动物细胞也就没有类似植物组体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。胞，使其分化成所需要的组织或器官。25植物细胞工程与动物细胞工程的比较3.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（Lucinda）的奶牛，年产奶量为）的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶
21、牛，年平均产奶量一般为十最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为34 t。（1）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传基础，可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传基础，利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，如
22、果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改良进程。的后代，从而加快奶牛改良进程。该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。现近亲繁殖而引起种质衰退。26植物细胞工程与动物细胞工程的比较（2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆？你将如何对它进行克隆？从卢辛达耳朵（也可
23、用别的组织、器官，耳朵在活体从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组上容易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织（如软骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，织（如软骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞核的细胞，再用电刺激
24、或化学物质激活注入了体细胞核的卵母细胞，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚卵母细胞，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。同期发情处理的受体母牛体内。27植物细胞工程与动物细胞工程的比较4.体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。研究方面：克隆动物基因组重新编程的机制尚不清研究方面：克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、
25、死亡率楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。应用上：生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还应用上：生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。有一定距离。28植物细胞工程与动物细胞工程的比较 1 1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是变的细胞是 - -（ ） A A细胞系细胞系 B B细胞株细胞株 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞2 2、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工程技术的基础是 - -（）（） A. A.动物细胞融合动物细胞融合 B.
26、 B.单克隆抗体单克隆抗体 C. C.胚胎移植胚胎移植 D. D.动物细胞培养动物细胞培养AD29植物细胞工程与动物细胞工程的比较3 3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞其主要原因是这样的组织细胞 （ ） A. A.容易产生各种变异容易产生各种变异 B B具有更强的全能性具有更强的全能性 C. C.取材十分方便取材十分方便 D D分裂增殖的能力强分裂增殖的能力强D30植物细胞工程与动物细胞工程的比较 4. 4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于动
27、物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于-（ ） A. A.培养基不同；培养基不同； B. B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C. C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D. D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培 养成植株。养成植株。A31植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物细胞融合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）保留融合活性保留融合活性（诱导细胞融合）（诱导细胞融合）紫外线紫外线物理法物理法化学法化学法生物法生物法32植物细胞工程与动物
28、细胞工程的比较融融合合过过程程示示意意图图33植物细胞工程与动物细胞工程的比较单克隆抗体的概念v单单: 单个细胞单个细胞v克隆克隆: 无性繁殖无性繁殖v抗体抗体: 化学性质单一、特异性强化学性质单一、特异性强34植物细胞工程与动物细胞工程的比较v实验目的实验目的: :制备单克隆抗体制备单克隆抗体. .v实验原理：实验原理：B B淋巴细胞能产生抗体，骨髓淋巴细胞能产生抗体，骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞既能产瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖。生抗体又能无限增殖。v实验材料：小白鼠实验材料：小白鼠v实验器材：培养皿、针筒等等。实验器材：培养皿、针筒等等。v实验过程：如下页实验
29、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: :35植物细胞工程与动物细胞工程的比较单单克克隆隆抗抗体体制制备备过过程程36植物细胞工程与动物细胞工程的比较单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用v主要用于疾病的诊断、治疗和预防。与常规主要用于疾病的诊断、治疗和预防。与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高的优点。抗体相比，具有特异性强、灵敏度高的优点。如；各种癌症、肝炎病毒、如；各种癌症、肝炎病毒、SARS病毒、细病毒、细菌及血吸虫等数百种疾病的诊断；在疾病治菌及血吸虫等数百种疾病的诊断；在疾病治疗方面，单克隆抗体犹如人体
30、卫士，能识别疗方面，单克隆抗体犹如人体卫士，能识别“自己自己”与与“异己异己”，一旦发现，一旦发现 致病因素便致病因素便与之结合将其杀死。若在单抗上带上抗癌药与之结合将其杀死。若在单抗上带上抗癌药物制成物制成“生物导弹生物导弹”，将药物定向带到癌细，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。康细胞。37植物细胞工程与动物细胞工程的比较植物细胞工程与动物细胞工程的比较植物细胞工程与动物细胞工程的比较v植物细胞工程的技术手段主要有植物组织植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交，其中植物组织培培养和植物体细胞杂交，其中植物
31、组织培养是植物细胞工程的基础；动物细胞工程养是植物细胞工程的基础；动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动、植物细胞工程的原理和技程的基础。动、植物细胞工程的原理和技术手段有相似之点，但也存在不同之处，术手段有相似之点，但也存在不同之处，现对两者的主要技术手段加以分析比较：现对两者的主要技术手段加以分析比较：38植物细胞工程与动物细胞工程的比较一、植物细胞的组织培养与动物细胞培养一、植物细胞的组织
32、培养与动物细胞培养1过程v植物组织培养植物组织培养再分化再分化激素、光激素、光 离体的植物器官、组织离体的植物器官、组织 或细胞或细胞脱分化脱分化营养物、激素营养物、激素愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体胚状体胚状体人工种子人工种子人造胚乳和种皮人造胚乳和种皮发育发育39植物细胞工程与动物细胞工程的比较vv动物胚胎动物胚胎动物胚胎动物胚胎或幼龄动或幼龄动或幼龄动或幼龄动物器官、物器官、物器官、物器官、组织组织组织组织 动物细胞培养剪碎、胰蛋白酶剪碎、胰蛋白酶单个细胞单个细胞单个细胞单个细胞动物血清、葡萄糖、氨动物血清、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素基酸、无机盐、维生素细胞悬浮液细胞悬浮液
33、细胞悬浮液细胞悬浮液 细胞悬浮液细胞悬浮液细胞悬浮液细胞悬浮液1010代细胞代细胞代细胞代细胞5050代细胞代细胞代细胞代细胞原代培养原代培养传代培养代培养细胞株细胞株细胞系细胞系40植物细胞工程与动物细胞工程的比较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比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理植物植物细细胞的全能性胞的全能性 细胞增殖细胞增殖培养基性培养基性质质固体或半固体培养基，包括矿质元固体或半固体培养基，包括矿质元固体或半固体培养基，包括矿质元固体或半固体培养基，包括矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物、素、蔗糖、维生素、有机添加物
34、、素、蔗糖、维生素、有机添加物、素、蔗糖、维生素、有机添加物、植物激素等植物激素等植物激素等植物激素等 液体培养基，包括无机盐、葡萄液体培养基，包括无机盐、葡萄液体培养基，包括无机盐、葡萄液体培养基，包括无机盐、葡萄糖、维生素、氨基酸、动物血清糖、维生素、氨基酸、动物血清糖、维生素、氨基酸、动物血清糖、维生素、氨基酸、动物血清等等等等 培养基特有培养基特有成分成分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清培养结果培养结果植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系培养目的培养目的快速繁殖名贵花卉和果树快速繁殖名贵花卉和果树快速繁殖名贵花卉和果树快速繁殖名贵花卉和果树培养无病毒植株、转
35、基因植物培养无病毒植株、转基因植物培养无病毒植株、转基因植物培养无病毒植株、转基因植物大规模生产细胞产品如药物、食大规模生产细胞产品如药物、食大规模生产细胞产品如药物、食大规模生产细胞产品如药物、食品添加剂、香料、色素等品添加剂、香料、色素等品添加剂、香料、色素等品添加剂、香料、色素等 生产蛋白质制品如病毒疫苗、干生产蛋白质制品如病毒疫苗、干生产蛋白质制品如病毒疫苗、干生产蛋白质制品如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等扰素、单克隆抗体等扰素、单克隆抗体等扰素、单克隆抗体等检测有毒物质检测有毒物质检测有毒物质检测有毒物质研究药理病理研究药理病理研究药理病理研究药理病理移植治疗移植治疗移植治疗移植治疗
36、 相同点相同点 都需要人工条件下的无菌操作，无菌培养都需要人工条件下的无菌操作，无菌培养都需要适宜的温度、都需要适宜的温度、pHpH等条件等条件 41植物细胞工程与动物细胞工程的比较二、植物体细胞杂交与动物细胞融合二、植物体细胞杂交与动物细胞融合（单克隆抗体制备）（单克隆抗体制备）v1过程过程v植植物体物体细胞细胞杂交：杂交： 42植物细胞工程与动物细胞工程的比较动物细胞融合（单克隆抗体制备）：43植物细胞工程与动物细胞工程的比较2 2植物体细胞杂交与动物细胞融合（单克隆抗体制备）植物体细胞杂交与动物细胞融合（单克隆抗体制备）植物体细胞杂交与动物细胞融合（单克隆抗体制备）植物体细胞杂交与动物细
37、胞融合（单克隆抗体制备）比较比较比比较项目目植物体植物体细胞胞杂交交动物物细胞融合（胞融合（单克隆抗体制克隆抗体制备）原理原理细胞膜的流胞膜的流动性、性、细胞的全能性胞的全能性细胞膜的流胞膜的流动性、性、细胞增殖胞增殖融合前融合前处理理酶酶解法除解法除细胞壁（胞壁（纤维素素酶酶和果胶和果胶酶酶）注射特定抗原免疫注射特定抗原免疫处理正常小鼠理正常小鼠促融方法促融方法物理法：离心、振物理法：离心、振动、电刺激等刺激等化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG）物理法、化学法与植物原生物理法、化学法与植物原生质体融体融合促融方法相同合促融方法相同生物法：生物法：灭活的病毒活的病毒过程程第一步：
38、用第一步：用酶酶解法制解法制备原生原生质体体第二步：用物理法或化学法促使原生第二步：用物理法或化学法促使原生质体融合体融合第三步：第三步：杂种种细胞的胞的筛选与培养与培养第四步：第四步：杂种植株种植株诱导和和鉴定定第一步：正常小鼠免疫第一步：正常小鼠免疫处理理第二步：用物理法、化学法或生物第二步：用物理法、化学法或生物法促使法促使动物物细胞融合胞融合第三步：第三步：杂交瘤交瘤细胞胞筛选与培养与培养第四步：第四步：单克隆抗体的提克隆抗体的提纯意意义和用途和用途克服克服远源源杂交不交不亲合的障碍，大大合的障碍，大大扩展展杂交的交的亲本本组合范合范围克服有性克服有性杂交的母系交的母系遗传，可，可获得
39、得细胞胞质基因的基因的杂合子，研究合子，研究细胞胞质遗传制制备单克隆抗体克隆抗体诊断、治断、治疗、预防疾病。例如：防疾病。例如：a.a.肿瘤定位瘤定位诊断，放射性抗体断，放射性抗体肿瘤瘤b.b.生物生物导弹治治疗，抗体，抗体抗癌抗癌药物物肿瘤瘤44植物细胞工程与动物细胞工程的比较三、胚胎移植与核移植三、胚胎移植与核移植三、胚胎移植与核移植三、胚胎移植与核移植vv1 1哺乳动物的胚胎移植：指在体外完成受精作用和早期的胚胎哺乳动物的胚胎移植：指在体外完成受精作用和早期的胚胎哺乳动物的胚胎移植：指在体外完成受精作用和早期的胚胎哺乳动物的胚胎移植：指在体外完成受精作用和早期的胚胎发育，然后将早期的胚胎
40、转移到母体的子宫发育。试管动物是发育，然后将早期的胚胎转移到母体的子宫发育。试管动物是发育，然后将早期的胚胎转移到母体的子宫发育。试管动物是发育，然后将早期的胚胎转移到母体的子宫发育。试管动物是指的体外受精和早期胚胎发育生物。试管牛的培育过程如下图指的体外受精和早期胚胎发育生物。试管牛的培育过程如下图指的体外受精和早期胚胎发育生物。试管牛的培育过程如下图指的体外受精和早期胚胎发育生物。试管牛的培育过程如下图所示：所示：所示：所示：vv2 2核移植：核移植是动物克隆技术的基础。鲤鲫移核鱼的培育核移植：核移植是动物克隆技术的基础。鲤鲫移核鱼的培育核移植：核移植是动物克隆技术的基础。鲤鲫移核鱼的培育
41、核移植：核移植是动物克隆技术的基础。鲤鲫移核鱼的培育过程如下图所示：过程如下图所示：过程如下图所示：过程如下图所示： （兼有鲤鱼、鲫鱼特点，具有正常生殖能力）（兼有鲤鱼、鲫鱼特点，具有正常生殖能力） 鲤鱼：囊胚细胞核鲤鱼：囊胚细胞核鲤鱼：囊胚细胞核鲤鱼：囊胚细胞核vv鲫鱼：去核未受精卵鲫鱼：去核未受精卵鲫鱼：去核未受精卵鲫鱼：去核未受精卵vv值得注意的是：克隆多莉羊是把来自高度分化的体细胞的核移值得注意的是：克隆多莉羊是把来自高度分化的体细胞的核移值得注意的是：克隆多莉羊是把来自高度分化的体细胞的核移值得注意的是：克隆多莉羊是把来自高度分化的体细胞的核移植到去核的卵细胞中形成的重组细胞培育而来
42、的；植到去核的卵细胞中形成的重组细胞培育而来的；植到去核的卵细胞中形成的重组细胞培育而来的；植到去核的卵细胞中形成的重组细胞培育而来的； 动物动物动物动物 排卵排卵排卵排卵 体外受精体外受精体外受精体外受精 胚胎胚胎胚胎胚胎 母牛子宫母牛子宫母牛子宫母牛子宫 试管牛试管牛试管牛试管牛（激素处理）（激素处理）（激素处理）（激素处理） （激素处理）（激素处理）（激素处理）（激素处理）重组细胞重组细胞重组细胞重组细胞鲤鲫移核鱼鲤鲫移核鱼鲤鲫移核鱼鲤鲫移核鱼45植物细胞工程与动物细胞工程的比较v【例释【例释1】某同学在学习】某同学在学习“细胞工程细胞工程”时，列表比时，列表比较了动植物细胞工程的有关内
43、容，你认为有几处不较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处不正确？正确？v植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养 植物体细胞杂交动物细胞培养和融合植物体细胞杂交动物细胞培养和融合 单克隆抗体制单克隆抗体制备等特殊处理酶解法去除细胞壁胃蛋白酶处理制细备等特殊处理酶解法去除细胞壁胃蛋白酶处理制细胞悬浮液融合方法物理方法胞悬浮液融合方法物理方法 化学方法化学方法 生物方法物生物方法物理方法理方法 化学方法化学方法 生物方法典型应用无病毒植物的生物方法典型应用无病毒植物的培育、人工种子、种间植物杂交等单克隆抗体的制培育、人工种子、种间植物杂交等单克隆
44、抗体的制备等培养基区别所用的糖必须为葡萄糖所用的糖为备等培养基区别所用的糖必须为葡萄糖所用的糖为葡萄糖且动物血清不可缺少葡萄糖且动物血清不可缺少vA0 B1 C2 D3v解析：动物的组织块剪碎后只能用胰蛋白酶处理，解析：动物的组织块剪碎后只能用胰蛋白酶处理，而不能用胃蛋白酶处理；植物的原生质体的促融方而不能用胃蛋白酶处理；植物的原生质体的促融方法可用物理法或化学法，而不用生物法；植物组织法可用物理法或化学法，而不用生物法；植物组织培养的培养基中的糖用的是蔗糖，而不用葡萄糖。培养的培养基中的糖用的是蔗糖，而不用葡萄糖。v答案：答案：D46植物细胞工程与动物细胞工程的比较vv【例释【例释【例释【例
45、释2 2】如图是】如图是】如图是】如图是“ “白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”杂种植株的培育过程。杂种植株的培育过程。杂种植株的培育过程。杂种植株的培育过程。下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是A A图示图示图示图示“ “白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”植株不能结籽植株不能结籽植株不能结籽植株不能结籽vvB B愈伤组织的代谢是自养需氧型愈伤组织的代谢是自养需氧型愈伤组织的代谢是自养需氧型愈伤组织的代谢是自养需氧型vvC C上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分
46、裂等上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程过程过程过程vvD D“ “白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”杂种植株具有的性状是基因选择性表杂种植株具有的性状是基因选择性表杂种植株具有的性状是基因选择性表杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果达的结果达的结果达的结果vv解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的的的的“ “白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”植株中有两个染色体组来自白菜，两个植株中有两个染色体组来自白菜，
47、两个植株中有两个染色体组来自白菜，两个植株中有两个染色体组来自白菜，两个染色体组来自甘蓝，因此染色体组来自甘蓝，因此染色体组来自甘蓝，因此染色体组来自甘蓝，因此“ “白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”属于异源四倍体，属于异源四倍体，属于异源四倍体，属于异源四倍体，是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用制造有机物，因此型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用制造有机物，因此型状态的薄壁细胞，不能进行光合作
48、用制造有机物，因此型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用制造有机物，因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、愈伤组织的代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、愈伤组织的代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、愈伤组织的代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“ “白白白白菜菜菜菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程幼苗，并未发育到性成熟个
49、体，因此整个过程幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；任何性状中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；任何性状中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；任何性状中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；任何性状都是基因选择性表达的结果。都是基因选择性表达的结果。都是基因选择性表达的结果。都是基因选择性表达的结果。vv答案：答案：答案：答案：D D47植物细胞工程与动物细胞工程的比较48植物细胞工程与动物细胞工程的比较49植物细胞工程与动物细胞工程的比较50植物细胞工程与动物细胞工程的比较51植物细胞工程与动物细胞工程的比较52植物细胞工程与动物细胞工程的比较53植物细胞工程与动物细胞工程的比较54植物细胞工程与动物细胞工程的比较55植物细胞工程与动物细胞工程的比较56植物细胞工程与动物细胞工程的比较
