細(xì)胞工程概述專家講座

回首歷史細(xì)胞工程的發(fā)展1907年，美國哈里森培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)細(xì)胞并存活數(shù)周，開創(chuàng)了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)先河1937年，法國特里特等培養(yǎng)了胡蘿卜組織，并使細(xì)胞增殖。1972年，美國卡爾遜等成功培育第一個(gè)體細(xì)胞雜交植株1996年，英國伊恩.維爾穆特克隆出綿羊“多利”細(xì)胞工程概述專家講座第1頁

細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)原理和方法，經(jīng)過細(xì)胞或細(xì)胞器水平上操作，按照人意愿去改變細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)或取得細(xì)胞產(chǎn)品綜合性科學(xué)技術(shù)。細(xì)胞工程植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)細(xì)胞融合細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程按對(duì)象分類按技術(shù)分類細(xì)胞工程概述專家講座第2頁概念要點(diǎn)操作水平：操作環(huán)境：結(jié)果：應(yīng)用：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平體外無菌按人意愿使細(xì)胞一些生物學(xué)特征發(fā)生改變改良生物品種創(chuàng)造新品種加速繁育生物個(gè)體取得一些有用細(xì)胞代謝產(chǎn)物細(xì)胞工程概述專家講座第3頁一、植物組織培養(yǎng)什么原因使得一個(gè)細(xì)胞或一小塊組織發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體呢？植物組織培養(yǎng)是指依據(jù)細(xì)胞全能性原理，在無菌條件下，分離植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體，并在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，在適宜條件下使其發(fā)育成部分或完整植株技術(shù)。細(xì)胞工程概述專家講座第4頁探究：1、為何已分化植物組織或細(xì)胞能培養(yǎng)成完整植物體？

植物細(xì)胞含有全能性。2、什么是細(xì)胞全能性？含有某種生物全部遺傳信息任何一個(gè)細(xì)胞，都含有發(fā)育成完整生物體潛能，也就是說，每個(gè)生物細(xì)胞都含有全能性特點(diǎn)。細(xì)胞工程概述專家講座第5頁在特定時(shí)間和空間條件下，基因選擇性表示結(jié)果。生物每一個(gè)細(xì)胞都有本物種全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體全套基因。4、生物體內(nèi)細(xì)胞為何沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不一樣組織器官？3、已分化細(xì)胞為何含有發(fā)育成完整個(gè)體潛能？細(xì)胞工程概述專家講座第6頁6.細(xì)胞表現(xiàn)全能性條件有哪些？

離體、營養(yǎng)物質(zhì)、激素及其它適宜條件。5、大?。?/p>

受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞2）植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞

3）1）受精卵全能性最高

4）分化程度低細(xì)胞＞分化程度高細(xì)胞細(xì)胞工程概述專家講座第7頁植物組織培養(yǎng)技術(shù)細(xì)胞、組織、器官、原生質(zhì)體外植體1、取材：細(xì)胞工程概述專家講座第8頁植物組織培養(yǎng)技術(shù)2、過程：什么叫脫分化？脫分化產(chǎn)物是什么？細(xì)胞工程概述專家講座第9頁植物組織培養(yǎng)技術(shù)3、培養(yǎng)條件：思索：培養(yǎng)愈傷組織需要哪些條件？細(xì)胞工程概述專家講座第10頁植物組織培養(yǎng)技術(shù)4、產(chǎn)物：思索：組培最終取得了什么？植株（完整）胚狀體、細(xì)胞（部分）細(xì)胞工程概述專家講座第11頁外植體愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化植物組織培養(yǎng)過程（離體,已分化組織或細(xì)胞）（未分化）（分化）幼芽或幼根？條件？優(yōu)點(diǎn)？特點(diǎn)？繁殖速度快不受季節(jié)限制工廠化生產(chǎn)幼苗無毒保持優(yōu)良性狀①適宜溫度、光照、pH和無菌環(huán)境。②無機(jī)物、有機(jī)物和植物激素（生長素，細(xì)胞分裂素等）無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞高度液泡化排列疏松、無規(guī)則無葉綠體,不進(jìn)行光合作用分化程度低去分化較易理論基礎(chǔ)：細(xì)胞全能性細(xì)胞工程概述專家講座第12頁強(qiáng)調(diào)幾個(gè)概念：（1）愈傷組織：

離體植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時(shí)間以后，經(jīng)過細(xì)胞分裂，形成一個(gè)高度液泡化、無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成排列疏松無規(guī)則組織。細(xì)胞工程概述專家講座第13頁（2）植物細(xì)胞脫分化：

是讓已經(jīng)分化細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有結(jié)構(gòu)和功效而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞過程。（3）脫分化實(shí)質(zhì)和結(jié)果分別是什么？實(shí)質(zhì):恢復(fù)細(xì)胞全能性過程結(jié)果:形成愈傷組織（4）植物細(xì)胞再分化：

脫分化產(chǎn)生愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官過程。細(xì)胞工程概述專家講座第14頁植物組織培養(yǎng)過程離體植物組織或細(xì)胞愈傷組織根和芽完整植物體脫分化再分化細(xì)胞工程概述專家講座第15頁二、細(xì)胞融合

細(xì)胞融合技術(shù)是采取自發(fā)或人工方法使兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞技術(shù)。細(xì)胞工程概述專家講座第16頁誘導(dǎo)方法：物理方法：化學(xué)法：生物法：滅活病毒電場(chǎng)誘導(dǎo)融合聚乙二醇（PEG)細(xì)胞工程概述專家講座第17頁滅活病毒誘導(dǎo)融合方法

原理：病毒被膜含有凝聚細(xì)胞能力，它一邊黏連一個(gè)細(xì)胞表面，另一邊黏連另一個(gè)細(xì)胞表面，從而使兩個(gè)細(xì)胞在病毒作用下靠近發(fā)生凝結(jié)，誘導(dǎo)細(xì)胞融合。細(xì)胞工程概述專家講座第18頁細(xì)胞工程概述專家講座第19頁1978年德國科學(xué)家梅歇爾斯等人把馬鈴薯(potato)和番茄(tomato)原生質(zhì)體融合取得了體細(xì)胞雜種“泡馬豆”（pomato)細(xì)胞工程概述專家講座第20頁幾個(gè)細(xì)胞融合成功例子融合生物種類細(xì)胞起源成功年代煙草兩個(gè)種間葉——葉1972甘藍(lán)——青菜葉——根1972大豆——馬唐草愈傷組織——葉1972矮牽?！埫婊ㄈ~——花瓣1973大麥——花生種子——種子1974大麥——大豆葉——懸浮細(xì)胞1974小麥——矮牽牛葉——花瓣1974玉米——大豆葉——懸浮細(xì)胞1974大豆——野碗豆懸浮細(xì)胞——懸浮細(xì)胞1974大麥——蠶豆葉——根1975大豆——草香木犀懸浮細(xì)胞——葉1976酵母菌——雞原生質(zhì)體——血紅細(xì)胞1976大豆——煙草懸浮細(xì)胞——葉1976人——胡蘿卜腹水癌細(xì)胞——原生質(zhì)體1976番茄——馬鈴薯葉——根尖1978人——小鼠纖維肉瘤細(xì)胞——畸胎瘤細(xì)胞1978細(xì)胞工程概述專家講座第21頁三、核移植技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是把一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去除細(xì)胞核卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育為一個(gè)新胚胎，最終發(fā)育為一個(gè)動(dòng)物個(gè)體技術(shù)。細(xì)胞工程概述專家講座第22頁細(xì)胞工程概述專家講座第23頁細(xì)胞工程概述專家講座第24頁細(xì)胞工程概述專家講座第25頁細(xì)胞工程概述專家講座第26頁克隆羊與體細(xì)胞核移植細(xì)胞工程概述專家講座第27頁第一步取妊娠期6歲母綿羊（FinnDorset白品種母羊）乳腺細(xì)胞作核供體細(xì)胞，用饑餓法使其進(jìn)入休眠狀態(tài)而使全部基因含有活性。第二步注射促性腺激素，促使母羊（SottishBlackface黑面母綿羊）排卵，28~33小時(shí)取其未受精卵，快速去核，放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS連續(xù)5天，使其進(jìn)入G0期做受體細(xì)胞。細(xì)胞工程概述專家講座第28頁第三步乳腺細(xì)胞與無核卵放入同一培養(yǎng)皿中，在微電流作用下，將乳腺細(xì)胞融入卵中，形成一個(gè)含有新遺傳物質(zhì)卵細(xì)胞。第四步

新卵細(xì)胞植入羊結(jié)扎輸卵管內(nèi)，6天后發(fā)育為桑椹胚或囊胚（8-16個(gè)細(xì)胞）。第五步將此早期胚胎移入假孕母羊子宮中，產(chǎn)下多利即為6歲母羊復(fù)制品，也為白色。細(xì)胞工程概述專家講座第29頁細(xì)胞工程概述專家講座第30頁練習(xí)1、以下技術(shù)中，普通來說不屬于細(xì)胞工程范圍是（）

A、組織培養(yǎng)B、細(xì)胞核移植

C、基因芯片應(yīng)用D、細(xì)胞融合2、以下與細(xì)胞工程無關(guān)技術(shù)是()A、克隆羊“多利”產(chǎn)生

B、2種煙草體細(xì)胞雜交