第2節(jié)細(xì)胞工程

1、第二節(jié) 細(xì)胞工程,細(xì)胞工程是在細(xì)胞水平上，以細(xì)胞生物學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段以及其他學(xué)科的科學(xué)原理和技術(shù)，研究、開發(fā)和利用細(xì)胞的現(xiàn)代生物技術(shù)。,什么叫細(xì)胞工程？,細(xì)胞工程,植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 動(dòng)物組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 干細(xì)胞技術(shù) 細(xì)胞融合技術(shù) 細(xì)胞核移植技術(shù) 胚胎移植技術(shù),一、植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 復(fù)習(xí)細(xì)胞分化（第二冊 P90） 概念：同一來源的細(xì)胞逐漸發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和蛋白質(zhì)合成上的差異的過程 根本原因：基因的選擇性表達(dá) 與細(xì)胞分裂的區(qū)別： 特點(diǎn)（圖721）： 貫穿整個(gè)整個(gè)個(gè)體發(fā)育時(shí)期（分化能力最高的細(xì)胞是受精卵，胚胎時(shí)期分化程度最高） 穩(wěn)定的不可逆的持久的,復(fù)習(xí)細(xì)胞的

2、全能性（第二冊 P90） 概念：單個(gè)細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有形成完整生物潛能 植物細(xì)胞全能性：斯蒂瓦特 胡蘿卜根韌皮部組織培養(yǎng)試驗(yàn) 原因：所有體細(xì)胞都是受精卵有絲分裂發(fā)育而來，故都具有親本的全套的遺傳物質(zhì) 動(dòng)物細(xì)胞核全能性：格登 非洲爪娃試驗(yàn) 原因：細(xì)胞核中含有保持物種遺傳性所需要的全套的遺傳物質(zhì),（一）、植物組織培養(yǎng)技術(shù) 1、組培的理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞具有全能性 2、組培過程：,（1）預(yù)備階段 選擇合適的外植體：幼嫩的正在進(jìn)行分裂的組織或器官，并由大量來源地材料。 對(duì)外植體消毒： 選擇合適的培養(yǎng)基：MS培養(yǎng)基 （2）誘導(dǎo)去分化階段： 在細(xì)胞分裂素和生長素的作用下，外植體中的細(xì)胞從分化狀態(tài)的細(xì)胞

3、轉(zhuǎn)化成未分化狀態(tài)的細(xì)胞。,（3）再分化階段（形成芽和根的階段） 細(xì)胞分裂素與生長素濃度比值大，形成芽； 細(xì)胞分裂素與生長素濃度比值小，形成根； 細(xì)胞分裂素與生長素濃度比值等于1，形成愈傷組織。 （4）移栽階段,請根據(jù)書上實(shí)驗(yàn)過程，討論并概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖。,外植體：,誘導(dǎo) 去分化,培養(yǎng)基成分：MS培養(yǎng)基（各種礦質(zhì)元素，有機(jī)物、維生素、水） 植物激素（細(xì)胞分裂素：生長素=1）,愈傷組織：,再分化,MS培養(yǎng)基、植物激素（細(xì)胞分裂素：生長素1）,芽,根,MS培養(yǎng)基、植物激素（細(xì)胞分裂素：生長素1）,完整植物（移栽）,用于培養(yǎng)的植物器官和組織（已分化）,沒有特定結(jié)構(gòu)和功能未分化的細(xì)胞團(tuán),

4、植物的花藥,完整的植物體,脫分化,愈傷組織,再分化,小植株,植物的組織培養(yǎng),（未分化細(xì)胞）,染色體加倍,發(fā)散思維,（單倍體植株）,植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件有哪些？,細(xì)胞離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件,想一想,（二）植物大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)（液體培養(yǎng)） （三）植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用前景和意義 快速培養(yǎng)試管苗和快速繁殖、保存種質(zhì)資源。,（四）植物組織培養(yǎng)技術(shù)的概念 植物組織培養(yǎng)技術(shù)就是將 的外植體接種在含有營養(yǎng)物質(zhì)和 等的培養(yǎng)基中進(jìn)行 培養(yǎng)，使其形成芽、根，并發(fā)育成 植株的技術(shù)。,植物激素,無菌,無菌,完整,二、動(dòng)物組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 1、概念： 動(dòng)物組織和細(xì)胞培養(yǎng)是從動(dòng)物體內(nèi)分離出 ，在

5、條件下，使組織或 細(xì)胞 的一門技術(shù)。,2、理論基礎(chǔ)：動(dòng)物細(xì)胞具有全能性 3、條件：適宜的溫度、PH值、氧濃度、滲透壓。 4、應(yīng)用：P101,無菌,組織或細(xì)胞,生長或繁殖,三、干細(xì)胞技術(shù) 1、干細(xì)胞概念： 具有自我更新和增殖、分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞,2、干細(xì)胞的種類 （1）胚胎干細(xì)胞：早期胚胎中的內(nèi)細(xì)胞 特點(diǎn)：能夠分裂分化出所有細(xì)胞、組織和器官 （加不同的誘導(dǎo)因子）P102圖,應(yīng)用： 治療因喪失正常細(xì)胞引起的疾病; 用干細(xì)胞培養(yǎng)出器官用于器官移植,(2)成體干細(xì)胞： 在 組織或器官中，具有分裂和分化產(chǎn)生不同組織細(xì)胞能力的細(xì)胞。 A 多能干細(xì)胞：多能造血干細(xì)胞紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板 B 單能干細(xì)

6、胞：皮膚基底層干細(xì)胞 ，神經(jīng)干細(xì)胞 應(yīng)用： 用于補(bǔ)充機(jī)體中衰老死亡的細(xì)胞或創(chuàng)傷的愈合。,成體,干細(xì)胞移植是近幾年來治療白血病的一項(xiàng)突破性技術(shù)。在干細(xì)胞移植治療方案中，患者只需接受大劑量的化療與全身放療，將骨髓內(nèi)的病變造血細(xì)胞摧毀，然后移植正常干細(xì)胞完全替代病人原有的病變骨髓，即可重建造血與免疫機(jī)能，這被稱為造血干細(xì)胞移植。干細(xì)胞移植已成為許多疾病的最佳治療方法，除了可以根治白血病以外，還能治療其他血液病，如再生障礙性貧血、淋巴系統(tǒng)惡性腫瘤、遺傳性免疫缺陷癥等。 根據(jù)上述材料回答：,(1)從來源上看，干細(xì)胞可分為_干細(xì)胞和_干細(xì)胞。在培養(yǎng)液中，不同促分化因子可定向誘導(dǎo)其分化成神經(jīng)細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等

7、不同細(xì)胞的是_干細(xì)胞。,胚胎,成體,胚胎,(2)人體骨髓中造血干細(xì)胞可增殖分化形成紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板。造血干細(xì)胞主要是通過_分裂方式形成血細(xì)胞的。 (3)干細(xì)胞接受者的血型有可能發(fā)生改變嗎？_。請分析說明。 _。 (4)病人恢復(fù)健康后，所生的子女血型是原血型還是移植者的血型？_。簡述理由。 _。 。,有絲,會(huì),因?yàn)橐浦驳恼９撬柰耆娲瞬∪嗽械牟∽児撬?，新的造血干?xì)胞一旦在病人體內(nèi)開始發(fā)揮造血功能，新的造血系統(tǒng)就會(huì)在新的造血干細(xì)胞遺傳信息指導(dǎo)下運(yùn)作.,原血型,因?yàn)樽优怯墒芫寻l(fā)育而來的，受精卵中的遺傳信息沒有隨骨髓移植而改變。*再者，由于母體血液和胎兒血液是不相通的，因此子女的血型是

8、按照原來的血型遺傳的或病人的生殖細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。,四、細(xì)胞融合技術(shù) 1、概念：,是指用人工方法，使不同 的細(xì)胞相互融合，形成 一個(gè)新細(xì)胞，即 的過程。,來源,重組細(xì)胞,植物B細(xì)胞,植物A細(xì)胞,纖維素酶去除細(xì)胞壁,原生質(zhì)體A,原生質(zhì)體B,融合（促融劑）,重組細(xì)胞,組織 培養(yǎng),雜種植物 篩選,（兩兩融合）,A、A融合 A、B融合 B、B融合,2、植物細(xì)胞融合技術(shù),3、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù),（）單克隆抗體 將免疫淋巴與骨髓瘤細(xì)胞融合在一起，形成雜交瘤細(xì)胞。這種細(xì)胞既能夠像腫瘤細(xì)胞那樣無性繁殖，又能像淋巴細(xì)胞那樣分泌抗體。由于單個(gè)雜交瘤細(xì)胞增殖產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞群持續(xù)分泌的、成分單一的特異性抗體稱單克隆抗體。,（2）單克隆抗體制備過程,細(xì)胞融合、篩選,足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群,單克隆抗體,