細(xì)胞工程植物

細(xì)胞工程植物第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.細(xì)胞培養(yǎng)的概念：把機(jī)體的某一組織或器官取出，分散為單個(gè)細(xì)胞，使其在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)生存、生長(zhǎng)甚至增殖的過程。2.原理：3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：（1）無菌無毒環(huán)境：培養(yǎng)液及用具滅菌處理；無菌操作；培養(yǎng)液加抗生素；定期更換（2）營(yíng)養(yǎng)：（3）溫度和pH:（4）氣體環(huán)境：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、生長(zhǎng)因子、血清（血漿）等36.5+\-0.5、7.2-7.5O2（代謝必須）、CO2（維持pH）促進(jìn)生長(zhǎng)促進(jìn)貼壁細(xì)胞增殖第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程：注：課本P23相關(guān)鏈接——細(xì)胞株和細(xì)胞系第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月注：（1）組織塊多從胚胎或幼齡動(dòng)物獲取（分裂能力強(qiáng)）（2）貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制（3）原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)（4）細(xì)胞株和細(xì)胞系：是否分瓶（或10代為界）：遺傳物質(zhì)改變第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.細(xì)胞的保存——冷凍和復(fù)蘇：短期：一般低溫（動(dòng)物細(xì)胞4℃，幾十天至幾個(gè)月）冷凍長(zhǎng)期：-196℃液氮（細(xì)胞“休眠”）復(fù)蘇6.細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用（1）蛋白質(zhì)生物制品的生長(zhǎng)（酶\生長(zhǎng)因子\單抗\疫苗）（2）皮膚移植材料的培育（3）有毒物質(zhì)檢測(cè)（4）生理、病理、藥理學(xué)研究：37℃溫水第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、植物組織培養(yǎng)1.定義利用植物的離體器官、組織或細(xì)胞，無菌條件下在含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上，給予適宜的光照、溫度等環(huán)境條件進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其增殖、生長(zhǎng)、發(fā)育而形成完整的植株。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2.原理——

植物細(xì)胞的全能性（1）概念：植物體的每一個(gè)活細(xì)胞都有形成完整植物體的遺傳潛能。（2）全能性的高低：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞；植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞？植物體內(nèi)，細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性？基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)，即分化。（3）全能性表達(dá)的條件：離體營(yíng)養(yǎng)充足，環(huán)境適宜第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3.培養(yǎng)條件第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)蔗糖無機(jī)鹽維生素水有機(jī)物氨基酸細(xì)胞分裂素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑生長(zhǎng)素類無機(jī)物有機(jī)營(yíng)養(yǎng)凝固劑——瓊脂環(huán)境條件溫度濕度pH無菌光照——23～28℃——操作臺(tái)、培養(yǎng)基、實(shí)驗(yàn)儀器等——70～80%——5.8

第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.植物組織培養(yǎng)過程脫分化愈傷組織再分化不定芽方式試管苗離體的植物器官、組織或細(xì)胞

（外植體）胚狀體正常植株煉苗移栽芽根胚狀體方式第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月①葉片接種到培養(yǎng)基上②產(chǎn)生愈傷組織③愈傷組織增殖④愈傷組織開始分化⑤愈傷組織分化出芽⑥培養(yǎng)基中的試管苗植物組織培養(yǎng)過程示意圖第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.小結(jié)：（1）外植體：離體的植物器官、組織或細(xì)胞（2）愈傷組織：高度液泡化呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞（3）脫分化要避光；再分化要有光照（4）再分化的兩種方式：不定芽；胚狀體（胡蘿卜）（5）培養(yǎng)基特點(diǎn)：固體培養(yǎng)基（瓊脂）；植物激素（細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素）（6）植物激素的作用：細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素的比例高：誘導(dǎo)芽的分化中：愈傷組織生長(zhǎng)低：誘導(dǎo)根的分化第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月6.植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：（1）植物的快速繁殖（微型繁殖）（2）培育無病毒植株選材：根尖莖尖（生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞）（3）生產(chǎn)植物產(chǎn)品？是不是所有的植物組織培養(yǎng)都以培養(yǎng)植株為目的？（4）制造人工種子（未過關(guān)、優(yōu)缺點(diǎn)）胚狀體人工種子人造胚乳人工種皮（5）單倍體育種：花藥離體培養(yǎng)（6）轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)：和基因工程結(jié)合（7）突變體的利用第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ):植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較細(xì)胞的全能性細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體培養(yǎng)結(jié)果獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物通常為整個(gè)植株培養(yǎng)目的葡萄糖、動(dòng)物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、細(xì)胞融合技術(shù)1.概念：兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種或異種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞的過程，叫做細(xì)胞融合。當(dāng)兩個(gè)細(xì)胞緊密接觸的時(shí)候，在適當(dāng)條件下，其細(xì)胞膜可能融合在一起，產(chǎn)生具有原來兩個(gè)細(xì)胞遺傳信息的細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。用人工方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合，并在一定條件下使融合細(xì)胞分裂或分化再生，形成新物種或新品種的過程，稱細(xì)胞融合技術(shù)。第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2.原理：3.誘導(dǎo)融合的技術(shù)：化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）物理法：電擊、震蕩、離心、激光等生物法：滅活病毒4.融合過程：5.動(dòng)植物融合的不同：植物細(xì)胞融合有去壁和細(xì)胞壁再生的過程？如何去壁？細(xì)胞膜的流動(dòng)性質(zhì)融合+核融合動(dòng)物適用酶解法纖維素酶和果膠酶第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月四、單克隆抗體的制備

1.傳統(tǒng)抗體制備方法及缺點(diǎn)抗原動(dòng)物體內(nèi)刺激效應(yīng)B抗體抗原不純抗體不純篩選單一效應(yīng)B細(xì)胞不能增殖產(chǎn)生大量抗體特異性差、純度低產(chǎn)量低、反應(yīng)不夠靈敏第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月B淋巴細(xì)胞的融合細(xì)胞獲得專一的雜交瘤細(xì)胞(它繼承了雙親的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生單一抗體；在體外能夠無限增殖）異種雜交細(xì)胞瘤細(xì)胞的融合細(xì)胞細(xì)胞融合（得到了）培養(yǎng)基篩選雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)得到化學(xué)性質(zhì)單一的,針對(duì)性強(qiáng)的抗體（單抗）2、過程檢測(cè)體內(nèi)體外第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月流程圖：3.優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量生產(chǎn)第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.應(yīng)用：（1）可用于作為診斷試劑：準(zhǔn)確，高效，快速“早早孕試紙”（2）可用于疾病治療（3）可用于運(yùn)載藥物（作為運(yùn)載對(duì)應(yīng)疾病的藥物的“生物導(dǎo)彈”。“生物導(dǎo)彈”＝單克隆抗體＋藥物）5.小結(jié)：?jiǎn)慰寺】贵w的制備用到的技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞融合；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月五、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

“番茄—馬鈴薯”理想圖“番茄—馬鈴薯”理想圖“番茄—馬鈴薯”理想圖“番茄—馬鈴薯”理想圖×細(xì)胞融合技術(shù)可以避免受精過程，在親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的物種間實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造出自然界沒有的新物種。白菜甘藍(lán)白菜—甘藍(lán)第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.過程：注：去壁方法；促融方法；融合完成標(biāo)志（細(xì)胞壁再生）2.優(yōu)點(diǎn)：克服了遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙3.小結(jié)：植物細(xì)胞融合+植物組織培養(yǎng)第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月特異性強(qiáng)、靈敏度高、產(chǎn)量大克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙優(yōu)點(diǎn)物理、化學(xué)方法滅活的病毒物理（離心、振動(dòng)、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)方法使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞融合的方法細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞增殖細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞全能性原理單克隆抗體制備植物體細(xì)胞雜交比較項(xiàng)目補(bǔ)：第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月六、干細(xì)胞工程1.干細(xì)胞的含義：未參與分化或未完全分化的具有自我更新和分化潛能的原始細(xì)胞。2.干細(xì)胞分類：全能干細(xì)胞：受精卵、胚胎干細(xì)胞多能干細(xì)胞：如造血干細(xì)胞專能干細(xì)胞：如神經(jīng)干細(xì)胞3.干細(xì)胞工程：（1）含義：體外對(duì)細(xì)胞進(jìn)行操作（體外增殖、定向誘導(dǎo)、分化、基因修飾、組織形成等），最終將干細(xì)胞培養(yǎng)成人們所需要的各種細(xì)胞、組織甚至器官。第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）造血干細(xì)胞移植：①兩種分裂方式不均等分裂：正常情況均等分裂：自我更新②三種常用的移植手段及優(yōu)缺點(diǎn)：（3）胚胎干細(xì)胞移植：①過程：分離培養(yǎng)+遺傳操作（如基因修飾）+誘導(dǎo)分化+移植輸入②困難：第25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月七、克隆技術(shù)1.原理：2.過程：3.小結(jié)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)；體細(xì)胞