細(xì)胞工程(課件)

六細(xì)胞工程細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能一、植物細(xì)胞工程1.細(xì)胞的全能性（1）概念生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性。（2）細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)生物體的每一個(gè)細(xì)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(gè)體所必需的全部基因。（3）全能性表達(dá)的條件離體---必要條件一定的營養(yǎng)物質(zhì)---水無機(jī)鹽維生素氨基酸等激素---細(xì)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(xì)胞中，受精卵的全能性最高，生殖細(xì)胞尤其是卵細(xì)胞有較高的全能性。（4）全能性的差異性植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞（動(dòng)物細(xì)胞中細(xì)胞核具有全能）受精卵>生殖細(xì)胞（配子、精子、卵子）>體細(xì)胞體細(xì)胞中—分化程度低>分化程度高幼嫩>衰老細(xì)胞分裂能力強(qiáng)>細(xì)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(xì)胞的全能性（2）過程----脫分化再分化離體的器官、組織和細(xì)胞植物激素、無機(jī)鹽和糖類等愈傷組織胚狀體有根、莖、葉的試管苗特點(diǎn)：a.植物細(xì)胞的有絲分裂是植物組織培養(yǎng)基礎(chǔ)。b.愈傷組織細(xì)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(xì)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(gè)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(xì)胞→愈傷組織愈傷組織→幼苗形成體特點(diǎn)細(xì)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(xì)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(xì)胞分裂素離體適宜的營養(yǎng)生長素和細(xì)胞分裂素光照3.植物體細(xì)胞雜交⑴概念將兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞并把這雜種細(xì)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(xì)胞的篩選和培養(yǎng)

↓雜種植株的再生與鑒定第二節(jié)細(xì)胞工程簡介

二動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程概述動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

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

植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性離體的植物器官、組織或細(xì)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(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化。再分化脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)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(xì)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(xì)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(xì)胞植物B細(xì)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(xì)胞細(xì)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(dòng)、電刺激等化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）三、植物體細(xì)胞雜交過程：(1)(1)(2)(3)(4)(5)三、植物體細(xì)胞雜交過程示意圖白菜甘藍(lán)白菜－甘藍(lán)三、植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交應(yīng)用核心要點(diǎn)突破4．單克隆抗體的制備(1)過程基礎(chǔ)知識(shí)梳理3．過程單克隆抗體的制備過程核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性過程（5）動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞融合方法用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)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(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合誘導(dǎo)手段離心、電刺激、振動(dòng)、聚乙二醇等誘導(dǎo)與植物體細(xì)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(xì)胞，以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品用途克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)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(xì)胞分化3．癌細(xì)胞在個(gè)體正常發(fā)育過程中，細(xì)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?？墒牵袝r(shí)部分細(xì)胞由于受到某種因素的作用則發(fā)生轉(zhuǎn)化，不再進(jìn)行終未分化，而變成了不受調(diào)節(jié)的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞即稱為癌細(xì)胞。（1）癌細(xì)胞的主要特征癌細(xì)胞的主要特征表現(xiàn)在無限增殖；接觸抑制現(xiàn)象喪失；細(xì)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(xì)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(xì)胞發(fā)生癌變的因子稱為致因子。主要包括三類：化學(xué)致癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。一些學(xué)者對細(xì)胞癌變的機(jī)理提出了“癌基因?qū)W說”：認(rèn)為病毒對細(xì)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(xì)胞中存在的癌基因是在早期進(jìn)化過程中通過病毒感染而從病毒基因組中獲得。如果細(xì)胞癌基因受阻，則細(xì)胞能正常發(fā)育；在各種致癌因子作用下，細(xì)胞癌基因被活化而使細(xì)胞發(fā)生癌變。

1、兩個(gè)DNA能夠連接在一起的原因2、抗蟲基因在棉花細(xì)胞中表達(dá)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(diǎn)

6、如何從個(gè)體水平確定人胰島素基因在大腸桿菌中已經(jīng)表達(dá)7、把目的基因?qū)胫参锖蛣?dòng)物方法分別是什么

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(yùn)載體是12、分子水平確定目的基因已經(jīng)導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官（取材）細(xì)胞懸液10代細(xì)胞50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液（分解細(xì)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(xì)胞株細(xì)胞系動(dòng)物組織細(xì)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(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限傳代