專題二細(xì)胞工程制作

1、專題二細(xì)胞工程細(xì)胞工程細(xì)胞工程 指應(yīng)用指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和的原理和方法，通過某種方法，通過某種工程學(xué)手段工程學(xué)手段，在，在細(xì)胞整體水平細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平或細(xì)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(xì)胞改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)的一門綜合科學(xué)技術(shù)。技術(shù)。 細(xì)細(xì)胞胞工工程程應(yīng)用的原理和方法應(yīng)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(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)分子生物學(xué)細(xì)胞整體水平細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平或細(xì)胞器水平按照人們的意愿來按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳改變細(xì)胞內(nèi)的遺

2、傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品品概念概念分類分類植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)細(xì)胞的細(xì)胞的全能性全能性主主要要技技術(shù)術(shù)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)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)單克隆抗體技術(shù)胚胎移植胚胎移植核移植核移植植物植物細(xì)胞細(xì)胞工程工程技術(shù)技術(shù)動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞工程工程技術(shù)技術(shù)所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞工程通常采用的技 術(shù) 手 段 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)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(xì)胞離體的植物器官、組織或細(xì)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(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)成分的含有全部營(yíng)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(shí)光照等。適時(shí)光照等。（三）（三） 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交1 1、定義：、定義： 用兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合成用兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)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(shì)：、優(yōu)勢(shì)：（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(kuò)展了可用于雜交的親本組合范大大擴(kuò)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(xì)胞植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合離心、離心、振動(dòng)、振動(dòng)、電刺激、電刺激、聚乙二聚乙二醇醇再生細(xì)胞壁再生細(xì)胞壁雜種細(xì)胞雜種細(xì)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(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交植物植物A A細(xì)胞細(xì)胞植物植物B B細(xì)胞細(xì)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(xì)胞雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂細(xì)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(dòng)、電刺激等物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等 化學(xué)法：聚乙二醇（化學(xué)法：聚乙二醇（PEGPEG） 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交制備原生質(zhì)體制備原生質(zhì)體：酶解法去掉細(xì)胞壁：酶解法去掉細(xì)胞壁 誘導(dǎo)融會(huì)誘導(dǎo)融會(huì) 新的原生質(zhì)體新的原生質(zhì)體 生出細(xì)胞壁生出細(xì)胞壁 雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞 組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) 雜種植株雜種植株意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙、培育新品種意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

6、、培育新品種動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體內(nèi)取出相關(guān)的組織，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體內(nèi)取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。1、選材：、選材： 動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官，動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官，它們細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分裂旺盛，分它們細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)。化程度低，容易培養(yǎng)。二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù):將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)

7、已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物核移植核移植胚胎細(xì)胞核移植胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植（難度高難度高）受體細(xì)胞：受體細(xì)胞：M期的期的卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞卵細(xì)胞卵細(xì)胞母綿羊母綿羊母綿羊母綿羊乳腺細(xì)胞乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核移植細(xì)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(xì)

8、胞融合后的卵細(xì)胞克隆動(dòng)物的研究意義克隆動(dòng)物的研究意義1. 1.克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白2. 2.改良動(dòng)物品種改良動(dòng)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(hù)瀕危動(dòng)物保護(hù)瀕危動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，許多克隆動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合概念概念: : 動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合也稱也稱細(xì)細(xì)胞雜交胞雜交，是指，是指兩個(gè)兩個(gè)或

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

10、體植物體培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)結(jié)果獲得細(xì)胞獲得細(xì)胞或或細(xì)胞產(chǎn)物細(xì)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(dòng)葡萄糖、動(dòng)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(xì)胞增殖細(xì)胞增殖原理原理動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)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(xué)方法物理、化學(xué)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(dòng)、電刺激）振動(dòng)、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)方法誘導(dǎo)方法使細(xì)胞分散后誘使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞融合的方法細(xì)胞融合的方法細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞全能性植物細(xì)胞全能性原理原理動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)