專題二細胞工程制作

1、專題二細胞工程細胞工程細胞工程 指應用指應用細胞生物學和分子生物學細胞生物學和分子生物學的原理和的原理和方法，通過某種方法，通過某種工程學手段工程學手段，在，在細胞整體水平細胞整體水平或細胞器水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來上，按照人們的意愿來改變細胞改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學的一門綜合科學技術。技術。 細細胞胞工工程程應用的原理和方法應用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的細胞生物學和細胞生物學和分子生物學分子生物學細胞整體水平細胞整體水平或細胞器水平或細胞器水平按照人們的意愿來按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳改變細胞內(nèi)的遺

2、傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品品概念概念分類分類植物細胞工程植物細胞工程動物細胞工程動物細胞工程理論基礎理論基礎細胞的細胞的全能性全能性主主要要技技術術植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交植物體細胞雜交動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合動物細胞融合單克隆抗體技術單克隆抗體技術胚胎移植胚胎移植核移植核移植植物植物細胞細胞工程工程技術技術動物動物細胞細胞工程工程技術技術所采用技術的理論基礎 植物細胞工程通常采用的技 術 手 段 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物體細胞雜交植物體細胞雜交植物細胞的全能性植物細胞的全能性試管苗大規(guī)模培養(yǎng)過程過程離體的植物器官、組織或細胞離體的植物器官、組織或細胞

3、愈傷組織愈傷組織根、芽根、芽植物體植物體外植體外植體脫分化脫分化植物激素：植物激素：細胞分裂素、生長素細胞分裂素、生長素再分化再分化植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件植物組織培養(yǎng)條件： 含有全部營養(yǎng)成分的含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的氣、無菌環(huán)境、適合的PHPH、適時光照等。適時光照等。（三）（三） 植物體細胞雜交植物體細胞雜交1 1、定義：、定義： 用兩個來自不同植物的體細胞融合成用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的方法。新的植物體的方法。 2 2、優(yōu)勢：、優(yōu)勢：（與有性雜交

4、與有性雜交方法比較）方法比較） 打破了不同種生物間的生殖隔離限制打破了不同種生物間的生殖隔離限制，大大擴展了可用于雜交的親本組合范大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。圍。去壁去壁去壁去壁纖維素酶纖維素酶果膠酶果膠酶原原生生質(zhì)質(zhì)體體植物細胞植物細胞原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合離心、離心、振動、振動、電刺激、電刺激、聚乙二聚乙二醇醇再生細胞壁再生細胞壁雜種細胞雜種細胞去去分分化化愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株激素激素篩選篩選等量等量激素激素再分再分化化植物體細胞雜交植物體細胞雜交植物植物A A細胞細胞植物植物B B細胞細胞去壁去壁原生質(zhì)體原生質(zhì)體A A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合融

5、合體融合體再生壁再生壁雜種細胞雜種細胞細胞分裂細胞分裂愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）酶解法（纖維素酶、果膠酶等） 原生質(zhì)體融合方法原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等物理法：離心、振動、電刺激等 化學法：聚乙二醇（化學法：聚乙二醇（PEGPEG） 植物體細胞雜交植物體細胞雜交制備原生質(zhì)體制備原生質(zhì)體：酶解法去掉細胞壁：酶解法去掉細胞壁 誘導融會誘導融會 新的原生質(zhì)體新的原生質(zhì)體 生出細胞壁生出細胞壁 雜種細胞雜種細胞 組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) 雜種植株雜種植株意義：克服遠緣雜交不親和的障礙、培育新品種意義：克服遠緣雜交不親和的障礙

6、、培育新品種動物細胞培養(yǎng)和核移植技術動物細胞培養(yǎng)和核移植技術 動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體內(nèi)取出相關的組織，動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體內(nèi)取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基將它分散成單個細胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和增殖。中，讓這些細胞生長和增殖。1、選材：、選材： 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，它們細胞增殖能力強，分裂旺盛，分它們細胞增殖能力強，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)?；潭鹊停菀着囵B(yǎng)。二、動物體細胞核移植技術二、動物體細胞核移植技術:將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉將動物的一個細胞的細胞核，移入一個

7、已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物稱為克隆動物核移植核移植胚胎細胞核移植胚胎細胞核移植體細胞核移植體細胞核移植（難度高難度高）受體細胞：受體細胞：M期的期的卵母細胞卵母細胞卵細胞卵細胞母綿羊母綿羊母綿羊母綿羊乳腺細胞乳腺細胞細胞質(zhì)細胞質(zhì)細胞核細胞核細胞核移植細胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母綿羊子宮母綿羊子宮胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多莉羊的培育過程多莉羊的培育過程融合后的卵細

8、胞融合后的卵細胞克隆動物的研究意義克隆動物的研究意義1. 1.克隆動物作為生物反應器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白克隆動物作為生物反應器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白2. 2.改良動物品種改良動物品種 3. 3.治療人類疾病，作為供體治療人類疾病，作為供體4. 4.保護瀕危動物保護瀕危動物體細胞核移植技術存在的問題：體細胞核移植技術存在的問題：許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。器缺陷，免疫失調(diào)等。動物細胞融合動物細胞融合概念概念: : 動物細胞融合動物細胞融合也稱也稱細細胞雜交胞雜交，是指，是指兩個兩個或

9、或多個多個動動物細胞結合形成物細胞結合形成一個一個細胞的細胞的過程過程融合后形成的具有原來兩個融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的或多個細胞遺傳信息的單核單核細胞細胞，稱，稱雜交細胞雜交細胞1.1.過程：過程：誘導方式誘導方式物理法物理法化學法化學法生物法：生物法： 滅活的病毒滅活的病毒仙臺病毒仙臺病毒紫外線紫外線喪失感染性喪失感染性（不感染細胞）（不感染細胞）保留融合活性保留融合活性 （誘導細胞融合）（誘導細胞融合） ？ ？誘導其融合的誘導其融合的方法有哪些？方法有哪些？ 抗原抗原 效應效應B細胞細胞2.2.制備過程：制備過程：細胞的全能性細胞的全能性細胞株、細胞系細胞株、細胞系植物

10、體植物體培養(yǎng)結果培養(yǎng)結果獲得細胞獲得細胞或或細胞產(chǎn)物細胞產(chǎn)物快速繁殖、培育快速繁殖、培育無病毒植株等無病毒植株等培養(yǎng)目的培養(yǎng)目的葡萄糖、動葡萄糖、動物血清物血清蔗糖、植物蔗糖、植物激素激素培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基性質(zhì)細胞增殖細胞增殖原理原理動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目比較項目植物細胞和動物細胞培養(yǎng)的比較植物細胞和動物細胞培養(yǎng)的比較主要用于制備主要用于制備單克隆抗體單克隆抗體獲得雜種植株獲得雜種植株用途用途物理、化學方法物理、化學方法（同左）（同左）滅活的病毒滅活的病毒物理（離心、物理（離心、振動、電刺激）振動、電刺激）化學（聚乙二醇）化學（聚乙二醇）誘導方法誘導方法使細胞分散后誘使細胞分散后誘導細胞融合導細胞融合去除細胞壁后誘去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合導原生質(zhì)體融合細胞融合的方法細胞融合的方法細胞膜的流動性細胞膜的流動性細胞膜的流動性、細胞膜的流動性、植物細胞全能性植物細胞全能性原理原理動物細胞融合動物細