細(xì)胞工程基礎(chǔ)

細(xì)胞工程基礎(chǔ)第一頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4細(xì)胞分化與脫分化

2.4.1細(xì)胞全能性是指分化細(xì)胞保留著全部的核基因組，具有生物個(gè)體生長(zhǎng)、發(fā)育所需要的全部遺傳信息，具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。1958年，史都華德（Steward）等利用胡蘿卜根韌皮部組織培養(yǎng)出了完整的新植株，證明高度分化的植物營(yíng)養(yǎng)組織仍保持著發(fā)育成完整植株的能力。動(dòng)物細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)證明，胚胎細(xì)胞及高度分化的體細(xì)胞具有全能性。第二頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4.2細(xì)胞分化持家基因（house-keepinggene）：維持細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和最低限度功能所不可缺少的基因，此類基因在所有類型的細(xì)胞中都表達(dá)。組織特異性基因（tissue-specificgeng）：又稱奢侈基因，是在各種組織中進(jìn)行不同的選擇性表達(dá)的基因，與各類細(xì)胞的特殊性有直接關(guān)系。第三頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4.3細(xì)胞脫分化脫分化：又稱去分化，是指分化細(xì)胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變?yōu)榫哂形捶只?xì)胞特性的過(guò)程，即分化的細(xì)胞在適當(dāng)條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榕咝誀顟B(tài)而重新獲得分裂能力的過(guò)程。不同生物的細(xì)胞脫分化能力不同，通常采用人工誘導(dǎo)技術(shù)誘導(dǎo)體細(xì)胞的脫分化。第四頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4.4細(xì)胞再分化再分化是指在離體條件下，無(wú)序生長(zhǎng)的脫分化的細(xì)胞在適當(dāng)條件下重新進(jìn)入有序生長(zhǎng)和分化狀態(tài)的過(guò)程。細(xì)胞再分化過(guò)程事實(shí)上是基因選擇性表達(dá)與修飾的人工調(diào)控過(guò)程。脫分化是細(xì)胞全能性表現(xiàn)的前提，再分化是細(xì)胞全能性的最終體現(xiàn)。第五頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日第六頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日第七頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞分化：是指細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過(guò)程，包括時(shí)間和空間上的分化。時(shí)間上的分化是指一個(gè)細(xì)胞在不同的發(fā)育階段可以形成不同的形態(tài)和功能；空間上的分化是指同一種細(xì)胞由于所處的環(huán)境或部位不同可以形成不同的形態(tài)和功能。第八頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日同一種生物由于遺傳物質(zhì)的含量是恒定的，因此核的大小也比較恒定。一般蛋白質(zhì)合成旺盛和分裂增殖較快的細(xì)胞有較大和數(shù)目較多的核仁。第九頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.1.2.5染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)化學(xué)組成：DNA：恒定組蛋白：恒定+精氨酸、賴氨酸——堿性蛋白非組蛋白：少量RNA：第十頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日1.非組蛋白定義：是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)——序列特異性DNA結(jié)合蛋白特性：①含有較多的天冬氨酸、谷氨酸負(fù)電酸性蛋白質(zhì)②整個(gè)細(xì)胞周期都進(jìn)行合成③能識(shí)別特異的DNA序列④含量變化大第十一頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日1.非組蛋白功能：①幫助DNA分子折疊，以形成不同的結(jié)構(gòu)域②協(xié)助啟動(dòng)DNA復(fù)制③控制基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)基因表達(dá)第十二頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.端粒

端粒核苷酸復(fù)制與基因DNA不同，每復(fù)制一次減少50-100bp

3.核型是細(xì)胞分裂中期染色體特征的總和，包括染色體的數(shù)目、大小和形態(tài)特征等方面。如果將成對(duì)的染色體按形狀、大小依順序排列起來(lái)，則稱為核型圖。第十三頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.2.3細(xì)胞分裂的影響因素在體外，細(xì)胞在沒(méi)有生長(zhǎng)因子的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)將會(huì)停在G1/S交界處（R點(diǎn)），轉(zhuǎn)變?yōu)镚0期細(xì)胞。肽類生長(zhǎng)因子激素：遠(yuǎn)距離細(xì)胞間的相互作用，只作用于特定的靶細(xì)胞，促進(jìn)其生長(zhǎng)和分化細(xì)胞外基質(zhì)：能引起特定細(xì)胞的增殖和分化第十四頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.3細(xì)胞識(shí)別與細(xì)胞通訊細(xì)胞識(shí)別：多細(xì)胞生物中細(xì)胞識(shí)別有3種方式：抗原-抗體識(shí)別酶-底物識(shí)別細(xì)胞間識(shí)別細(xì)胞粘著：是在細(xì)胞識(shí)別基礎(chǔ)上，同類細(xì)胞發(fā)生聚集形成細(xì)胞團(tuán)或組織的過(guò)程。引起細(xì)胞粘著的粘著分子主要是糖蛋白。第十五頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.3細(xì)胞識(shí)別與細(xì)胞通訊差別黏附：指細(xì)胞通過(guò)表面糖蛋白與其他種類細(xì)胞表面糖蛋白或細(xì)胞外基質(zhì)作用，形成暫時(shí)或穩(wěn)定的細(xì)胞連接。第十六頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4.2細(xì)胞分化細(xì)胞分化能力的強(qiáng)弱稱為發(fā)育潛能。細(xì)胞分化不僅發(fā)生在胚胎發(fā)育中，而且一直都進(jìn)行著，以補(bǔ)充因衰老和死亡減少的細(xì)胞。細(xì)胞分化與形態(tài)發(fā)生是相互聯(lián)系在一起的。形態(tài)發(fā)生是指通過(guò)細(xì)胞增殖、分化和行為塑造組織、器官和個(gè)體形態(tài)的過(guò)程。第十七頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4.2細(xì)胞分化隨著細(xì)胞的分裂和分化，細(xì)胞的發(fā)育方向逐漸被限定。當(dāng)尚未定向的細(xì)胞不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N定向細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞的命運(yùn)就被固定了，稱之為決定。持家基因：維持細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和最低限度功能所不可少的基因，這類基因在所有類型的細(xì)胞中都表達(dá)。組織特異性基因：又稱奢侈基因，是在各種組織中進(jìn)行不同的選擇性表達(dá)的基因。第十八頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.4.5組織與器官(1)動(dòng)物組織：上皮組織：細(xì)胞連接緊密，細(xì)胞間質(zhì)少結(jié)締組織：肌肉組織：肌細(xì)胞神經(jīng)組織：神經(jīng)元神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞第十九頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)締組織：發(fā)達(dá)的細(xì)胞間質(zhì)血液淋巴疏松結(jié)締組織（成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、外膜細(xì)胞、肥大細(xì)胞、漿細(xì)胞等）致密結(jié)締組織：骨膜、肌腱等彈性結(jié)締組織：韌帶等網(wǎng)狀結(jié)締組織：肝等的基質(zhì)網(wǎng)架脂肪組織軟骨和硬骨第二十頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日(2)植物組織分生組織：在植物體內(nèi)保留一部分不分化的細(xì)胞，它們能繼續(xù)分裂、分化以補(bǔ)充新的細(xì)胞。植物中，細(xì)胞進(jìn)行迅速的有絲分裂并分化成新生組織及導(dǎo)致植物生長(zhǎng)的那部分組織稱為分生組織。正是由于分生組織具有形成新細(xì)胞和組織的能力而常被用作植物細(xì)胞和組織培養(yǎng)的材料。永久組織：在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞分化而失去分裂能力，成為有特定功能的細(xì)胞組織，即永久組織。第二十一頁(yè)，共二十二頁(yè)，2022年，8月28日2.5生殖與發(fā)育2.5.1植物有性生殖雄蕊是