—細(xì)胞工程PPT課件

1、六六 細(xì)胞工程細(xì)胞工程一、一、 植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程1. 1. 細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性（1）概念）概念 生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能的特性。體的潛能的特性。（2）細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)）細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ) 生物體的每一個細(xì)胞都包含有該種所特有的生物體的每一個細(xì)胞都包含有該種所特有的全部遺傳物質(zhì)，既發(fā)育成為完整個體所必需的全部遺傳物質(zhì)，既發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。全部基因。（3 3）全能性表達(dá)的條件）全能性表達(dá)的條件v離體離體-必要條件必要條件v一定的營養(yǎng)物質(zhì)一定的營養(yǎng)物質(zhì)-水水 無機(jī)鹽無機(jī)鹽 維生素維生素 氨基氨基 酸等酸等v激

2、素激素-細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素 生長素生長素v適宜的條件適宜的條件-無菌無菌 溫度溫度 酸堿度酸堿度 在生物的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性最高，生在生物的所有細(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。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）全能性的差異性植物細(xì)胞植物細(xì)胞 動物細(xì)胞動物細(xì)胞（動物細(xì)胞中細(xì)胞核具有全能）（動物細(xì)胞中細(xì)胞核具有全能）受精卵受精卵 生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞（配子（配子、精子、卵子、精子、卵子） 體細(xì)胞體細(xì)胞體細(xì)胞中體細(xì)胞中分化程度低分化程度低 分化程度高分化程度高幼嫩幼嫩 衰老衰老細(xì)胞分裂能力強(qiáng)細(xì)胞分裂能力強(qiáng) 細(xì)胞分裂能力細(xì)胞分裂能力具體表現(xiàn)為

3、具體表現(xiàn)為2. 植物組織培養(yǎng)（1）原理）原理-植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性（2）過程）過程-脫分化脫分化 再分化再分化離體的離體的器官器官、組織組織和和細(xì)胞細(xì)胞植物激素、無機(jī)鹽和糖類等植物激素、無機(jī)鹽和糖類等愈傷愈傷組織組織胚胚狀狀體體有根、莖、葉有根、莖、葉的試管苗的試管苗特點(diǎn)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)。植物細(xì)胞的有絲分裂是植物組織培養(yǎng)基礎(chǔ)。b. b. 愈傷組織愈傷組織 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)胞無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。c. 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。具有光合作用能力

4、的類型是胚狀體以后的結(jié)構(gòu)和個體。脫分化脫分化再分再分化化再分再分化化d. d. 親代與子代保持遺傳的連續(xù)性與穩(wěn)定性。親代與子代保持遺傳的連續(xù)性與穩(wěn)定性。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a.離體b.適宜的營養(yǎng)c.生長素和細(xì)胞分裂素a.離體b.適宜的營養(yǎng)c.生長素和細(xì)胞分裂素d.光照3.植物體細(xì)胞雜交概念概念 將兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一將兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞并把這雜種細(xì)胞培養(yǎng)成新的植物體的個雜種細(xì)胞并把這雜種細(xì)胞培養(yǎng)成新的

5、植物體的方法。方法。過程過程 原生質(zhì)體制備原生質(zhì)體制備原生質(zhì)體融合誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合誘導(dǎo)雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng) 雜種植株的再生與鑒定雜種植株的再生與鑒定 第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞工程簡介細(xì)胞工程簡介二二 動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程概述v動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞培養(yǎng)基本概念v培養(yǎng)液的成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等v原代培養(yǎng)：單個細(xì)胞 傳至十代左右v傳代培養(yǎng)：經(jīng)原代培養(yǎng)的細(xì)胞 傳40到50代。v細(xì)胞株：10到40、50代的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)沒發(fā)生改變。v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。動物細(xì)胞培養(yǎng)過程胚胎成幼齡動物的組織器官（細(xì)胞來源）動物細(xì)胞

6、融合仙臺病毒仙臺病毒喪失感染活性喪失感染活性（不感染細(xì)胞）（不感染細(xì)胞）保留融合活性（誘保留融合活性（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）導(dǎo)細(xì)胞融合）紫外線紫外線物理法物理法化學(xué)法化學(xué)法生物法生物法融合過程示意圖融合過程示意圖單克隆抗體制備過程單克隆抗體制備過程離體的植物離體的植物器官、組織器官、組織或細(xì)胞或細(xì)胞愈愈傷傷組組織織根根芽芽植植物物體體脫分化脫分化再分化再分化由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組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。織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化。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

7、官，這一過程稱為植物細(xì)胞的分化成根或芽等器官，這一過程稱為植物細(xì)胞的再分化。再分化。二、植物組織培養(yǎng)2.植物組織培養(yǎng)過程離體植離體植物細(xì)胞物細(xì)胞愈傷組織愈傷組織胚狀體胚狀體根芽根芽植物體植物體脫分化脫分化再分化再分化二、植物組織培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)應(yīng)用舉例（一）胚胚 狀狀 體體人工種皮人工種皮人工胚乳人工胚乳二、植物組織培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)應(yīng)用舉例（三）三、植物體細(xì)胞雜交三、植物體細(xì)胞雜交3.過程：過程：(1)(1)(2)(3)(4)(5)三、植物體細(xì)胞雜交過程示意圖三、植物體細(xì)胞雜交4.植物體細(xì)胞雜交應(yīng)用核心要點(diǎn)突破4單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備(1)過程過程基礎(chǔ)知識梳理3過程過程單克隆抗體

8、的制備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)胞雜交植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交名稱名稱植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交原理原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動性和細(xì)細(xì)胞膜具有一定的流動性和細(xì)胞的全能性胞的全能性過程過程（5）動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性細(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、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

9、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 3癌細(xì)胞癌細(xì)胞v在個體正常發(fā)育過程中，細(xì)胞有控制地通過有絲分裂增殖，有秩序在個體正常發(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?，有時部分細(xì)胞由于受到某種地發(fā)生分化，執(zhí)行特定的功能?？墒?，有時部分細(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。惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞即稱為癌細(xì)胞。（1 1）癌細(xì)胞的主

10、要特征）癌細(xì)胞的主要特征v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)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。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 2）致癌因子及癌基因?qū)W說）致癌因子及癌基因?qū)W說v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。癌因子，物理致癌

11、因子，病毒致癌因子。v一些學(xué)者對細(xì)胞癌變的機(jī)理提出了一些學(xué)者對細(xì)胞癌變的機(jī)理提出了“癌基因?qū)W說癌基因?qū)W說”：認(rèn)為病毒對細(xì)：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。用下，細(xì)胞癌基因被活化而使細(xì)胞發(fā)生癌變。 1、兩個、兩個DNA能夠連接在一起的

12、原因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、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、基因工程的原理 4、蛋白質(zhì)工程中改造基因的兩種方式、蛋白質(zhì)工程中改造基因的兩種方式 5、生產(chǎn)、生產(chǎn)抗蟲作物的優(yōu)點(diǎn)抗蟲作物的優(yōu)點(diǎn) 6、如何從個體水平確定人胰島素基因在大腸桿菌中、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(dá)已經(jīng)表達(dá) 7、把目的基因?qū)胫参锖蛣游锓椒ǚ謩e是什么、把目的基因?qū)胫参锖蛣游锓椒ǚ謩e是什么 8、蛋、蛋白質(zhì)工程的目的白質(zhì)工程的目的 9、基因工程的工具酶、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、基因工程第一步和第四步分別是什么 11、常用的

13、運(yùn)載體是、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)胞的方法是動物胚胎或幼齡動物的組織、器官動物胚胎或幼齡動物的組織、器官（取材）（取材）細(xì)胞懸液細(xì)胞懸液10代細(xì)胞代細(xì)胞50代細(xì)胞代細(xì)胞傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)無限傳代無限傳代單個細(xì)胞單個細(xì)胞加培養(yǎng)液加培養(yǎng)液（分解細(xì)胞間的蛋白）（分解細(xì)胞間的蛋白）原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)胰蛋白酶或膠原蛋白酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶剪碎剪碎 細(xì)胞株細(xì)胞株 細(xì)胞系細(xì)胞系動物組織細(xì)胞間隙中含有動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量蛋白質(zhì)一定量蛋白質(zhì)遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改遺傳物質(zhì)已改變變細(xì)胞細(xì)胞懸浮懸浮液液1010代代細(xì)胞細(xì)胞5050代代細(xì)胞細(xì)胞無限傳無限傳代代原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞株細(xì)胞系細(xì)胞系5.5.如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)；細(xì)胞株和細(xì)胞系？如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)；