生物技術概論 第四章 細胞工程課件

1、第四章 細胞工程Cell Engineering(1)細胞工程概念(2)細胞工程的發(fā)展(3)細胞工程基本大技術(4)細胞工程的操作流程(5)細胞工程技術的應用內 容一、細胞工程的概念1、細胞工程在現(xiàn)代生物技術中的作用2、細胞工程的概念3、細胞工程的范疇4、細胞工程的理論基礎1、細胞工程在現(xiàn)代生物技術中的作用 細胞工程 (cell engineering)是以細胞生物學和分子生物學為基礎理論，采用原生質體、細胞或組織培養(yǎng)等試驗方法或技術，在細胞水平上研究改造生物遺傳特性，以獲得具有新的性狀的細胞系或生物體以及生物的次生代謝產(chǎn)物，并發(fā)展有關理論和技術方法的學科。 細胞工程的核心技術：細胞培養(yǎng)與繁殖

2、 目的：獲得新性狀、新個體、新物質2、 細胞工程的定義3、 細胞工程的研究范疇動物細胞與組織培養(yǎng)植物細胞與組織培養(yǎng)細胞融合細胞核移植染色體工程胚胎工程干細胞與組織工程轉基因生物與生物反應器4、細胞工程的理論基礎細胞學說的建立胚胎學的發(fā)展分子生物學的發(fā)展5、細胞工程分類 根據(jù)設計要求，按照需要改造的遺傳物質的不同操作層次，可將細胞工程學分為染色體工程、染色體組工程、細胞質工程和細胞融合工程等幾個方面。(1)染色體工程 染色體工程是按人們需要來添加或削減一種生物的染色體，或用別的生物的染色體來替換?？煞譃閯游锶旧w工程和植物染色體工程兩種。動物染色體工程主要采用對細胞進行微操作的方法(如微細胞轉移

3、方法等)來達到轉移基因的目的。植物細胞工程目前主要是利用傳統(tǒng)的雜交回交等方法來達到添加、消除或置換染色體的目的。(2)染色體組工程 染色體組工程是整個改變染色體組數(shù)的技術。自從1937年秋水仙素用于生物學后，多倍體的工作得到了迅速發(fā)展，例如得到四倍體小麥，八倍體小黑麥等。(3)細胞質工程 又稱細胞拆合工程，是通過物理或化學方法將細胞質與細胞核分開，再進行不同細胞間核質的重新組合，重建成新細胞。可用于研究細胞核與細胞質的關系的基礎研究和育種工作。(4)細胞融合工程 是用自然或人工的方法使兩個或幾個不同細胞融合為一個細胞的過程。可用于產(chǎn)生新的物種或品系(植物上用得多，動物上用得少)及產(chǎn)生單克隆抗體

4、等。其中單克隆抗體技術利用克隆化的雜交瘤細胞分泌高度純一的單克隆抗體，具有很高的實用價值，在診斷和治療病癥方面有著廣泛的應用前途。 大規(guī)模的細胞培養(yǎng)可分為三個層次：單個細胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)。植物細胞和原生質體培養(yǎng)技術可以用于育種，也可用于各類植物的快速繁殖，在培養(yǎng)無毒苗、長期貯存種子和生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物等方面發(fā)揮作用。動物細胞培養(yǎng)技術可用于制取許多有應用價值的細胞產(chǎn)品，如疫苗和生長因子等。利用細胞培養(yǎng)系統(tǒng)可進行毒品和藥物檢測；一些培養(yǎng)細胞可用于治療。 二、細胞工程的發(fā)展1、 動物細胞工程的發(fā)展2 、植物細胞工程的發(fā)展三、細胞工程的基本技術 四、細胞工程技術流程 1、無菌操作技術 細胞工程

5、的所有實驗都要求在無菌條件下進行，所以實驗者必須十分認真細心地把好無菌操作這道關。2、細胞培養(yǎng)技術 細胞培養(yǎng)是指動物、植物和微生物細胞在體外無菌條件下的保存和生長。細胞培養(yǎng)技術包括： 1）取材除菌； 2）配制培養(yǎng)基； 3）對培養(yǎng)基除菌或滅菌； 4）采用無菌操作進行接種； 5）在培養(yǎng)室培養(yǎng)，并控制種類細胞生長所需的最佳培養(yǎng)條件，如溫度、濕度、光照、氧氣、二氧化碳等；當細胞達到一定生物量時應及時收獲或傳代。3、細胞融合技術 采取一定的措施誘導細胞同步化生長，對于成功地進行細胞融合及代謝物的生產(chǎn)具有十分重要的作用。五、細胞工程技術的應用優(yōu)質植物快速培育與繁殖動物胚胎工程快速繁殖優(yōu)良、瀕危品種利用動植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)活性產(chǎn)物、藥品。新型動植物品種的培育。在醫(yī)學器官修復或移植中的應用。制備轉基因動植物的生物反應器。珍稀動植物資源的保存與保護。在遺傳學、發(fā)育生物學等領域的理論研究。在能源、環(huán)境保護等領域的應用思考題1、試述植物細胞工程有那些方面的應用？2、簡述細胞培養(yǎng)技術的含義，并說明細胞培養(yǎng)技術 的基本過程。3、試述克隆