細胞工程植物

細胞工程植物第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日一、動物細胞培養(yǎng)1.細胞培養(yǎng)的概念：把機體的某一組織或器官取出，分散為單個細胞，使其在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)生存、生長甚至增殖的過程。2.原理：3.動物細胞培養(yǎng)的條件：（1）無菌無毒環(huán)境：培養(yǎng)液及用具滅菌處理；無菌操作；培養(yǎng)液加抗生素；定期更換（2）營養(yǎng)：（3）溫度和pH:（4）氣體環(huán)境：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、微量元素、生長因子、血清（血漿）等O2（代謝必須）、CO2（維持pH）促進生長促進貼壁細胞增殖第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日4.動物細胞培養(yǎng)的過程：注：課本P23相關(guān)鏈接——細胞株和細胞系第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日注：（1）組織塊多從胚胎或幼齡動物獲?。ǚ至涯芰姡?）貼壁生長和接觸抑制（3）原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)（4）細胞株和細胞系：是否分瓶（或10代為界）：遺傳物質(zhì)改變第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日5.細胞的保存——冷凍和復蘇：短期：一般低溫（動物細胞4℃，幾十天至幾個月）冷凍長期：-196℃液氮（細胞“休眠”）復蘇6.細胞培養(yǎng)的應用（1）蛋白質(zhì)生物制品的生長（酶\生長因子\單抗\疫苗）（2）皮膚移植材料的培育（3）有毒物質(zhì)檢測（4）生理、病理、藥理學研究：37℃溫水第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日二、植物組織培養(yǎng)1.定義利用植物的離體器官、組織或細胞，無菌條件下在含有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上，給予適宜的光照、溫度等環(huán)境條件進行人工培養(yǎng)，使其增殖、生長、發(fā)育而形成完整的植株。第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日2.原理——

植物細胞的全能性（1）概念：植物體的每一個活細胞都有形成完整植物體的遺傳潛能。（2）全能性的高低：受精卵>生殖細胞>體細胞；植物細胞>動物細胞？植物體內(nèi)，細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性？基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達，即分化。（3）全能性表達的條件：離體營養(yǎng)充足，環(huán)境適宜第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日3.培養(yǎng)條件第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日營養(yǎng)物質(zhì)蔗糖無機鹽維生素水有機物氨基酸細胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑生長素類無機物有機營養(yǎng)凝固劑——瓊脂環(huán)境條件溫度濕度pH無菌光照——23～28℃——操作臺、培養(yǎng)基、實驗儀器等——70～80%——5.8

第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日4.植物組織培養(yǎng)過程脫分化愈傷組織再分化不定芽方式試管苗離體的植物器官、組織或細胞

（外植體）胚狀體正常植株煉苗移栽芽根胚狀體方式第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日①葉片接種到培養(yǎng)基上②產(chǎn)生愈傷組織③愈傷組織增殖④愈傷組織開始分化⑤愈傷組織分化出芽⑥培養(yǎng)基中的試管苗植物組織培養(yǎng)過程示意圖第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日5.小結(jié)：（1）外植體：離體的植物器官、組織或細胞（2）愈傷組織：高度液泡化呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞（3）脫分化要避光；再分化要有光照（4）再分化的兩種方式：不定芽；胚狀體（胡蘿卜）（5）培養(yǎng)基特點：固體培養(yǎng)基（瓊脂）；植物激素（細胞分裂素和生長素）（6）植物激素的作用：細胞分裂素/生長素的比例高：誘導芽的分化中：愈傷組織生長低：誘導根的分化第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日6.植物組織培養(yǎng)的應用：（1）植物的快速繁殖（微型繁殖）（2）培育無病毒植株選材：根尖莖尖（生長點細胞）（3）生產(chǎn)植物產(chǎn)品？是不是所有的植物組織培養(yǎng)都以培養(yǎng)植株為目的？（4）制造人工種子（未過關(guān)、優(yōu)缺點）胚狀體人工種子人造胚乳人工種皮（5）單倍體育種：花藥離體培養(yǎng)（6）轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)：和基因工程結(jié)合（7）突變體的利用第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日補:植物細胞和動物細胞培養(yǎng)的比較細胞的全能性細胞株、細胞系植物體培養(yǎng)結(jié)果獲得細胞或細胞產(chǎn)物通常為整個植株培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細胞增殖原理動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日三、細胞融合技術(shù)1.概念：兩個或兩個以上的同種或異種細胞融合成一個細胞的過程，叫做細胞融合。當兩個細胞緊密接觸的時候，在適當條件下，其細胞膜可能融合在一起，產(chǎn)生具有原來兩個細胞遺傳信息的細胞，稱為雜交細胞。用人工方法誘導細胞融合，并在一定條件下使融合細胞分裂或分化再生，形成新物種或新品種的過程，稱細胞融合技術(shù)。第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日2.原理：3.誘導融合的技術(shù)：化學法：聚乙二醇（PEG）物理法：電擊、震蕩、離心、激光等生物法：滅活病毒4.融合過程：5.動植物融合的不同：植物細胞融合有去壁和細胞壁再生的過程？如何去壁？細胞膜的流動性質(zhì)融合+核融合動物適用酶解法纖維素酶和果膠酶第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日四、單克隆抗體的制備

1.傳統(tǒng)抗體制備方法及缺點抗原動物體內(nèi)刺激效應B抗體抗原不純抗體不純篩選單一效應B細胞不能增殖產(chǎn)生大量抗體特異性差、純度低產(chǎn)量低、反應不夠靈敏第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日B淋巴細胞的融合細胞獲得專一的雜交瘤細胞(它繼承了雙親的優(yōu)點：能產(chǎn)生單一抗體；在體外能夠無限增殖）異種雜交細胞瘤細胞的融合細胞細胞融合（得到了）培養(yǎng)基篩選雜交瘤細胞細胞培養(yǎng)得到化學性質(zhì)單一的,針對性強的抗體（單抗）2、過程檢測體內(nèi)體外第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日流程圖：3.優(yōu)點：特異性強、靈敏度高、可大量生產(chǎn)第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日4.應用：（1）可用于作為診斷試劑：準確，高效，快速“早早孕試紙”（2）可用于疾病治療（3）可用于運載藥物（作為運載對應疾病的藥物的“生物導彈”?！吧飳棥保絾慰寺】贵w＋藥物）5.小結(jié)：單克隆抗體的制備用到的技術(shù)：動物細胞融合；動物細胞培養(yǎng)抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日五、植物體細胞雜交技術(shù)

“番茄—馬鈴薯”理想圖“番茄—馬鈴薯”理想圖“番茄—馬鈴薯”理想圖“番茄—馬鈴薯”理想圖×細胞融合技術(shù)可以避免受精過程，在親緣關(guān)系較遠的物種間實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造出自然界沒有的新物種。白菜甘藍白菜—甘藍第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日1.過程：注：去壁方法；促融方法；融合完成標志（細胞壁再生）2.優(yōu)點：克服了遠源雜交不親和的障礙3.小結(jié)：植物細胞融合+植物組織培養(yǎng)第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日特異性強、靈敏度高、產(chǎn)量大克服遠緣雜交不親和障礙優(yōu)點物理、化學方法滅活的病毒物理（離心、振動、電刺激）化學（聚乙二醇）誘導方法使細胞分散后誘導細胞融合去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合細胞融合的方法細胞膜的流動性細胞增殖細胞膜的流動性、植物細胞全能性原理單克隆抗體制備植物體細胞雜交比較項目補：第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日六、干細胞工程1.干細胞的含義：未參與分化或未完全分化的具有自我更新和分化潛能的原始細胞。2.干細胞分類：

全能干細胞：受精卵、胚胎干細胞多能干細胞：如造血干細胞專能干細胞：如神經(jīng)干細胞3.干細胞工程：（1）含義：體外對細胞進行操作（體外增殖、定向誘導、分化、基因修飾、組織形成等），最終將干細胞培養(yǎng)成人們所需要的各種細胞、組織甚至器官。第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日（2）造血干細胞移植：①兩種分裂方式不均等分裂：正常情況均等分裂：自我更新②三種常用的移植手段及優(yōu)缺點：（3）胚胎干細胞移植：①過程：分離培養(yǎng)+遺傳操作（如基因修飾）+誘導分化+移植輸入②困難：第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日七、克隆技術(shù)1.原理：2.過程：3.小結(jié)：動物細胞培養(yǎng)；體細胞核移