細胞工程(課件)

六細胞工程細胞的結(jié)構(gòu)與功能一、植物細胞工程1.細胞的全能性（1）概念生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性。（2）細胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)生物體的每一個細胞都包含有該種所特有的全部遺傳物質(zhì)，既發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。（3）全能性表達的條件離體---必要條件一定的營養(yǎng)物質(zhì)---水無機鹽維生素氨基酸等激素---細胞分裂素生長素適宜的條件---無菌溫度酸堿度在生物的所有細胞中，受精卵的全能性最高，生殖細胞尤其是卵細胞有較高的全能性。（4）全能性的差異性植物細胞>動物細胞（動物細胞中細胞核具有全能）受精卵>生殖細胞（配子、精子、卵子）>體細胞體細胞中—分化程度低>分化程度高幼嫩>衰老細胞分裂能力強>細胞分裂能力具體表現(xiàn)為2.植物組織培養(yǎng)（1）原理----植物細胞的全能性（2）過程----脫分化再分化離體的器官、組織和細胞植物激素、無機鹽和糖類等愈傷組織胚狀體有根、莖、葉的試管苗特點：a.植物細胞的有絲分裂是植物組織培養(yǎng)基礎(chǔ)。b.愈傷組織細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。c.具有光合作用能力的類型是胚狀體以后的結(jié)構(gòu)和個體。脫分化再分化再分化d.親代與子代保持遺傳的連續(xù)性與穩(wěn)定性。③脫分化與再分化的比較比較內(nèi)容脫分化再分化過程細胞→愈傷組織愈傷組織→幼苗形成體特點細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞

先期有胚狀體，后有根、芽、莖和葉需要條件離體適宜的營養(yǎng)生長素和細胞分裂素離體適宜的營養(yǎng)生長素和細胞分裂素光照3.植物體細胞雜交⑴概念將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞并把這雜種細胞培養(yǎng)成新的植物體的方法。⑵過程原生質(zhì)體制備→原生質(zhì)體融合誘導(dǎo)→雜種細胞的篩選和培養(yǎng)

↓雜種植株的再生與鑒定第二節(jié)細胞工程簡介

二動物細胞工程動物細胞工程概述動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)

動物細胞融合單克隆抗體制備應(yīng)用胚胎移植核移植動物細胞培養(yǎng)基本概念培養(yǎng)液的成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等原代培養(yǎng)：單個細胞傳至十代左右傳代培養(yǎng)：經(jīng)原代培養(yǎng)的細胞傳40到50代。細胞株：10到40、50代的細胞，遺傳物質(zhì)沒發(fā)生改變。細胞系：超過50代的細胞，遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，可無限增殖。動物細胞培養(yǎng)過程胚胎成幼齡動物的組織器官（細胞來源）單個細胞原代細胞細胞株細胞系剪碎胰蛋白酶分離細胞洗滌、稀釋、分離原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)（遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）動物細胞融合仙臺病毒喪失感染活性（不感染細胞）保留融合活性（誘導(dǎo)細胞融合）紫外線物理法化學法生物法融合過程示意圖單克隆抗體制備過程植物細胞工程通常采用的技術(shù)手段

植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細胞的全能性離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根芽植物體脫分化再分化脫分化

由高度分化的植物器官、組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化。再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官，這一過程稱為植物細胞的再分化。二、植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)過程離體植物細胞愈傷組織胚狀體根芽植物體脫分化再分化二、植物組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)應(yīng)用舉例（一）胚狀體人工種皮人工胚乳二、植物組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)應(yīng)用舉例（三）人工種子植物A細胞植物B細胞去壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合融合體再生壁雜種細胞細胞分裂愈傷組織雜種植株去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）

原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等化學法：聚乙二醇（PEG）三、植物體細胞雜交過程：(1)(1)(2)(3)(4)(5)三、植物體細胞雜交過程示意圖白菜甘藍白菜－甘藍三、植物體細胞雜交植物體細胞雜交應(yīng)用核心要點突破4．單克隆抗體的制備(1)過程基礎(chǔ)知識梳理3．過程單克隆抗體的制備過程核心要點突破核心要點突破植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和細胞的全能性過程（5）動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞膜的流動性、植物細胞的全能性細胞膜的流動性細胞融合方法用纖維素酶、果膠酶去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合用胰島蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合誘導(dǎo)手段離心、電刺激、振動、聚乙二醇等誘導(dǎo)與植物體細胞雜交相比，還可用滅活的病毒誘導(dǎo)結(jié)果獲取雜種植株獲得雜交細胞，以生產(chǎn)細胞產(chǎn)品用途克服遠緣雜交不親和的障礙，擴展雜交親本范圍，培育新品種制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等

（六）細胞分化3．癌細胞在個體正常發(fā)育過程中，細胞有控制地通過有絲分裂增殖，有秩序地發(fā)生分化，執(zhí)行特定的功能。可是，有時部分細胞由于受到某種因素的作用則發(fā)生轉(zhuǎn)化，不再進行終未分化，而變成了不受調(diào)節(jié)的惡性增殖細胞，這種細胞即稱為癌細胞。（1）癌細胞的主要特征癌細胞的主要特征表現(xiàn)在無限增殖；接觸抑制現(xiàn)象喪失；細胞間的粘著性降低，易分散和轉(zhuǎn)移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；細胞骨架結(jié)構(gòu)紊亂；產(chǎn)生新的膜抗原；對生長因子需要量降低等方面。（2）致癌因子及癌基因?qū)W說凡能引起細胞發(fā)生癌變的因子稱為致因子。主要包括三類：化學致癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。一些學者對細胞癌變的機理提出了“癌基因?qū)W說”：認為病毒對細胞的致癌作用是由于病毒基因組中的癌基因引起，而正常細胞中存在的癌基因是在早期進化過程中通過病毒感染而從病毒基因組中獲得。如果細胞癌基因受阻，則細胞能正常發(fā)育；在各種致癌因子作用下，細胞癌基因被活化而使細胞發(fā)生癌變。

1、兩個DNA能夠連接在一起的原因2、抗蟲基因在棉花細胞中表達的過程3、基因工程的原理4、蛋白質(zhì)工程中改造基因的兩種方式5、生產(chǎn)抗蟲作物的優(yōu)點

6、如何從個體水平確定人胰島素基因在大腸桿菌中已經(jīng)表達7、把目的基因?qū)胫参锖蛣游锓椒ǚ謩e是什么

8、蛋白質(zhì)工程的目的9、基因工程的工具酶10、基因工程第一步和第四步分別是什么

11、常用的運載體是12、分子水平確定目的基因已經(jīng)導(dǎo)入受體細胞的方法是動物胚胎或幼齡動物的組織、器官（取材）細胞懸液10代細胞50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液（分解細胞間的蛋白）原代培養(yǎng)胰蛋白酶或膠原蛋白酶剪碎過程：細胞株細胞系動物組織細胞間隙中含有一定量蛋白質(zhì)遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變細胞懸浮液10代細胞50代細胞無限傳代