專題二-細(xì)胞工程課件

專題二細(xì)胞工程⊙⊙⊙第一節(jié)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)第二節(jié)植物細(xì)胞工程第三節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程專題二細(xì)胞工程⊙⊙⊙第一節(jié)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1思考討論：下圖是變形蟲去核實(shí)驗(yàn)示意圖，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？變形蟲切無核細(xì)胞質(zhì)單獨(dú)培養(yǎng)死亡去核細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)死亡植入細(xì)胞核正常生活細(xì)胞只有保持完整性，才能正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。思考討論

細(xì)胞的結(jié)構(gòu)是怎樣的？具有單層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有哪些？雙層膜的有哪些？無膜結(jié)構(gòu)的有哪些？生物膜的結(jié)構(gòu)怎樣的？其化學(xué)成分又是由什么組成？第一節(jié)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)思考討論：下圖是變形蟲去核實(shí)驗(yàn)示意圖，這個(gè)實(shí)驗(yàn)變形蟲切無核細(xì)2從上表中，你能得出什么結(jié)論？膜結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分基本相同。不同生物的同一種膜的成分一樣嗎？各種真核細(xì)胞膜內(nèi)蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比值1.3變形蟲1.1人紅細(xì)胞0.85小鼠肝細(xì)胞0.23神經(jīng)髓鞘蛋白質(zhì)/脂質(zhì)（重量比）細(xì)胞膜的種類從右表中，你能得出什么結(jié)論？不同種類的生物膜的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的比例存在較大差異。一般地說，功能越多，膜蛋白比例越大，種類越多；反之，所含蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越少。從上表中，你能得出什么結(jié)論？膜結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分基本相同3一、生物膜系統(tǒng)的概念：

細(xì)胞內(nèi)由細(xì)胞膜、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、線粒體膜、質(zhì)體膜等膜結(jié)構(gòu)組成的統(tǒng)一整體，由這些化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同的膜形成的結(jié)構(gòu)體系——生物膜系統(tǒng)。細(xì)胞中由各種膜構(gòu)成了生物體的生物膜系統(tǒng)。二、各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜線粒體細(xì)胞膜直接聯(lián)系高爾基體間接聯(lián)系間接聯(lián)系膜結(jié)構(gòu)聯(lián)系1膜結(jié)構(gòu)聯(lián)系2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)胞膜高爾基體膜直接轉(zhuǎn)化間接轉(zhuǎn)化間接轉(zhuǎn)化一、生物膜系統(tǒng)的概念：細(xì)胞內(nèi)由細(xì)胞膜、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜4三、各種生物膜在功能上的聯(lián)系

蠶的絲腺細(xì)胞在5齡的初期主要是細(xì)胞本身增大，這時(shí)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體多為游離型的，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量很少。但到5齡的后半期，腺細(xì)胞開始大量合成和分泌絲心蛋白，且大量核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成發(fā)達(dá)的粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。通過上述事實(shí)，你能得出什么結(jié)論？結(jié)論：蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體。核糖體在細(xì)胞內(nèi)以游離態(tài)和附著態(tài)存在。肌球蛋白、組蛋白等可溶性結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中游離核糖體上合成；分泌性蛋白（如絲蛋白）是附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成。三、各種生物膜在功能上的聯(lián)系蠶的絲腺細(xì)胞在55核糖體（合成多肽鏈）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（折疊、組裝、糖基化、運(yùn)輸）高爾基體（濃縮、加工、運(yùn)輸）細(xì)胞膜（外排作用）細(xì)胞外四、生物膜系統(tǒng)的生理作用五、生物膜系統(tǒng)的重要意義1、生命基礎(chǔ)理論研究：有助于闡明細(xì)胞的生命活動(dòng)規(guī)律。如細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)交換、細(xì)胞內(nèi)各種有機(jī)物的合成各運(yùn)輸?shù)??！吧飳?dǎo)彈”——用免疫脂質(zhì)體或“隱形”脂質(zhì)體包裹基因或藥物，定向?qū)虬屑?xì)胞，起治療或臨床診斷作用。利用生物膜能量轉(zhuǎn)換原理，制作“生物芯片”。核糖體（合成多肽鏈）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（折疊、組裝、高爾基體（濃縮、加工62、實(shí)踐上的應(yīng)用——仿生學(xué)：海水淡化裝置：模擬生物膜選擇性透過原理，對(duì)海水、污水進(jìn)行凈化獲得純凈淡水。作物的抗性的解決（抗寒、抗旱、耐鹽等）。醫(yī)學(xué)上根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理，可以研制出許多種代用的人體組織與器官。本節(jié)結(jié)束2、實(shí)踐上的應(yīng)用——仿生學(xué)：海水淡化裝置：模擬生物膜選擇性7細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)——真核細(xì)胞內(nèi)，由膜圍繞而成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。是真核細(xì)胞所特有，也是真核細(xì)胞所必需。一切生理生化反應(yīng)均在內(nèi)膜或膜表面進(jìn)行。膜融合——兩個(gè)不同的膜相互接觸和融合的過程。即兩膜的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互混合，以及兩膜包圍的內(nèi)含物的混合。這與細(xì)胞的內(nèi)吞、外排、物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)。融合過程受某種因素控制。各種膜的結(jié)構(gòu)關(guān)系項(xiàng)目有聯(lián)系的膜結(jié)構(gòu)聯(lián)系方式備注核膜線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直接核膜、線粒體、胞膜直接高爾基體間接細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)間接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直接高爾基體間接直接聯(lián)系：膜結(jié)構(gòu)之間通過膜直接相連間接聯(lián)系：不同膜結(jié)構(gòu)之間通過小泡發(fā)生膜的轉(zhuǎn)化各種膜之間都有直接或間接聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在各種膜結(jié)構(gòu)中處于中心地位細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)——真核細(xì)胞內(nèi)，由膜圍繞而成的細(xì)胞器膜8生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜線粒體細(xì)胞膜高爾基體溶酶體實(shí)線：表示直接連接虛線：表示膜泡聯(lián)系生物膜在功能上的聯(lián)系氨基酸核糖體（脫水縮合成多肽鏈）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（加工：）折疊、組裝、糖基化、二硫鍵等形成較成熟蛋白質(zhì)小泡（內(nèi)有蛋白質(zhì)）高爾基體（再加工：）濃縮、空間結(jié)構(gòu)形成成熟蛋白質(zhì)小泡（內(nèi)有分泌蛋白質(zhì)）細(xì)胞膜（小泡與細(xì)胞膜融合）分泌蛋白線粒體供能生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜線粒體細(xì)胞膜高爾基體溶酶體實(shí)線9細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜核膜細(xì)胞核細(xì)胞核核仁核仁線粒體線粒體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體核糖體細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞壁葉綠體大液泡中心體細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜核膜細(xì)胞核細(xì)10單層膜：細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、液泡膜、溶酶體膜雙層膜：核膜、線粒體膜、葉綠體膜無膜結(jié)構(gòu)：核糖體、中心體細(xì)胞膜及生物膜的結(jié)構(gòu)生物膜的種類生物膜的化學(xué)組成：主要是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類磷脂糖脂膽固醇單層膜：細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、液泡膜、溶酶體膜雙層11內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核膜之間的腔相通細(xì)胞內(nèi)的各種膜在結(jié)構(gòu)上存在著直接或間接的聯(lián)系。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核膜之間12細(xì)胞工程是應(yīng)用生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。什么是細(xì)胞工程？細(xì)胞工程是應(yīng)用生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和什么是細(xì)胞工程？13一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2、理論基礎(chǔ)：植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交等4、原理：3、物質(zhì)基礎(chǔ)：1、植物細(xì)胞工程常用手段：細(xì)胞的全能性（2）受精卵的全能性最高；卵細(xì)胞也具有較高的全能性。（1）分化程度越低，細(xì)胞的全能性越高。細(xì)胞的全能性、細(xì)胞增殖、膜的流動(dòng)性細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全套遺傳物質(zhì)第二節(jié)植物細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2、理論基礎(chǔ)：植物組織培14已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。二、細(xì)胞的全能性1、細(xì)胞的全能性的概念：2、植物細(xì)胞全能性表達(dá)的必要條件：離體、提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素等3、植物組織培養(yǎng)的過程：外植體脫分化愈傷組織（具全能性）再分化先芽后根植物體（1）脫分化：（2）再分化：高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程。脫分化的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，重新分化成根或芽等器官。17頁(yè)已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成二、細(xì)胞的全能性1、細(xì)胞的全能性的概15（4）植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：①取材少；②培養(yǎng)周期短；③繁殖率高；④大幅提高產(chǎn)量；⑤便于自動(dòng)化管理。（3）影響植物組織培養(yǎng)的因素：適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件。4、克隆“多莉”羊每一個(gè)細(xì)胞核含有本物種全套遺傳物質(zhì)說明了什么？5、生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？基因在特定的時(shí)間、空間條件下有選擇性表達(dá)的結(jié)果。（4）植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：①取材少；（3）影響植物組織培16在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官。當(dāng)已分化的植物細(xì)胞、組織或器官脫離母體后（即脫分化），在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素等外界條件作用下，脫分化形成愈傷組織（一種相對(duì)沒有分化的細(xì)胞團(tuán)），再在植物激素等誘導(dǎo)下發(fā)生再分化，才能表達(dá)出全能性，發(fā)育成完整的植株。三、植物組織培養(yǎng)1、為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把植物的離體器官、組織或細(xì)胞能培養(yǎng)成完整植物體？脫分化細(xì)胞的全能性所受到的限制已解除。2、植物細(xì)胞全能性表達(dá)的關(guān)鍵條件：細(xì)胞的脫分化。3、決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素：植物激素應(yīng)用：生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等和人工種子。小結(jié)：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不17四、植物體細(xì)胞雜交1、概念：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，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的方法。2、雜交時(shí)間：植物細(xì)胞雜交是從細(xì)胞融合開始，到培育成的新植物體結(jié)束。：以原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，借用動(dòng)物細(xì)胞融合方法形成。3、過程（1）原生質(zhì)體制備：用酶解法去除細(xì)胞壁纖維素酶果膠酶（2）原生質(zhì)體融合：①融合方法物理方法化學(xué)方法離心、振動(dòng)、電刺激聚乙二醇（PEG）②融合形式膜融合核融合高鈣、高PH誘導(dǎo)膜融合雜種細(xì)胞第一次有絲分裂時(shí)融合四、植物體細(xì)胞雜交1、概念：用兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合成18鑒定方法：有形態(tài)學(xué)方法、生化方法（如電泳）、細(xì)胞學(xué)方法（如染色體組型分析）、分子生物學(xué)方法（如分子雜交）等。4、優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)源雜交不親和障礙；擴(kuò)大雜交親本范圍，培養(yǎng)新品種。機(jī)械法、生理法、遺傳法（3）雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)：（4）雜種植株的再生與鑒定：由愈傷組織再培養(yǎng)出雜種植株的過程。五、植物細(xì)胞培養(yǎng)1、概念：在實(shí)驗(yàn)室或工廠化生產(chǎn)的條件下，將組織培養(yǎng)過程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，得到分散游離的懸浮細(xì)胞，通過傳代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而獲得大量的細(xì)胞群體的一種技術(shù)。鑒定方法：有形態(tài)學(xué)方法、生化方法（如電泳）、4、優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)192、目的：獲得人類所需的細(xì)胞次級(jí)代謝產(chǎn)物。3、培養(yǎng)基成分：主要由無機(jī)鹽（NO3-、NH4+）、碳源（蔗糖、葡萄糖等）、植物激素（如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素）、有機(jī)氮源（如蛋白質(zhì)水解物）和有機(jī)復(fù)合物等組成。4、培養(yǎng)類型（1）按培養(yǎng)對(duì)象分：?jiǎn)渭?xì)胞培養(yǎng)、單倍體培養(yǎng)、原生質(zhì)培養(yǎng)（2）按培養(yǎng)基的物理性質(zhì)分：懸浮培養(yǎng)、液體培養(yǎng)、固體培養(yǎng)5、優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、不受季節(jié)和外部環(huán)境條件的限制。六、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用1、開辟植物繁殖的新途徑2、目的：獲得人類所需的細(xì)胞次級(jí)代謝產(chǎn)物。3、培養(yǎng)基成分：20（1）植物微型繁殖：運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，高效快速繁殖大量具優(yōu)良性狀的作物。（2）培養(yǎng)無毒植株：采用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行作物脫毒，繁殖無毒作物，增加產(chǎn)量。（3）制造人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子②特點(diǎn)：a、可使自然條件下難結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖。b、固定雜種優(yōu)勢(shì)和快捷高效繁殖。①結(jié)構(gòu)組成：胚狀體+人工胚乳+人工種皮解決繁殖差和發(fā)芽率低問題。后代無性狀分離。（1）植物微型繁殖：運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，高效快速（2）培養(yǎng)212、改良作物（1）單倍體育種：花藥組織培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗，使其染色體加倍穩(wěn)定遺傳的正常植株（二倍體等）（2）突變體的利用3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)生產(chǎn)人參皂甙干粉優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限；后代性狀穩(wěn)定，不產(chǎn)生性狀分離。①產(chǎn)生方法②利用:對(duì)突變體進(jìn)行組織培養(yǎng):篩選對(duì)人們有用的突變體，培養(yǎng)出新品種。本節(jié)結(jié)束2、改良作物（1）單倍體育種：花藥組織培養(yǎng)單倍體植株秋水仙22離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化愈傷組織完整植株再分化芽胚再分化根胚外植體（離體的植物器官、組織或細(xì)胞）脫分化愈傷組織（具全能性）再分化胚狀體（芽、根）植物體細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素的比值高時(shí)利芽分化，低時(shí)利根分化。1、脫分化的關(guān)鍵：植物激素。2、再分化：先誘導(dǎo)芽，再誘導(dǎo)根。3、愈傷組織的形態(tài)發(fā)生主要有不定芽方式和胚狀體方式（對(duì)愈傷組織進(jìn)行處理后，形成分散的單個(gè)細(xì)胞，再誘導(dǎo)基分化出具有胚芽、胚軸、胚根的結(jié)構(gòu)）。離體植物器官、脫分化愈傷組織完整植株再分化芽胚再分化根胚外植23A—AB—BA—BA—B植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)白菜——甘藍(lán)分離原生質(zhì)體→原生質(zhì)體融合→誘發(fā)產(chǎn)生新細(xì)胞壁→植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞雜交去細(xì)胞壁原生質(zhì)體融合再生細(xì)胞壁雜種細(xì)胞植物細(xì)胞融合細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株植物組織培養(yǎng)A—AA—B植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)白菜——甘藍(lán)分離原生質(zhì)體24克隆多莉羊的培育♀♀♀“多莉”乳腺細(xì)胞卵細(xì)胞提取細(xì)胞核去核核移植重組細(xì)胞重組細(xì)胞體外培養(yǎng)胚胎移植♀細(xì)胞核移植細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植克♀♀♀“多莉”乳腺卵細(xì)胞提取細(xì)胞核去核核移植重組細(xì)胞重組細(xì)25第三節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第三節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程26動(dòng)物細(xì)胞工程中常用的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)）、單克隆抗體、動(dòng)物細(xì)胞融合、胚胎移植、核移植等。動(dòng)物細(xì)胞工程中常用的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)）、單克隆抗27將原代培養(yǎng)增殖的細(xì)胞定期用胰蛋白酶把細(xì)胞從瓶壁上脫離出來，配制成懸液，分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)。將組織取出后，先用胰蛋白酶等處理使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，然后配制成一定濃度的細(xì)胞懸液，再將懸液放入培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物胚胎或幼齡的器官組織剪碎胰蛋白酶單細(xì)胞群加培養(yǎng)液細(xì)胞懸浮液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株遺傳物質(zhì)改變傳代培養(yǎng)細(xì)胞系培養(yǎng)條件下無限傳代（1）原代培養(yǎng)：（2）傳代培養(yǎng)：1、概念：從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它分散成

，然后放在適宜培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞

和

。單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖2、過程：將原代培養(yǎng)增殖的細(xì)胞定28原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右就不易傳下去了，細(xì)胞的生長(zhǎng)就會(huì)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，極少數(shù)存活，并能傳到40~50代。屬傳代細(xì)胞。（3）細(xì)胞株：（4）細(xì)胞系：

50代后又出現(xiàn)不能再傳下去的細(xì)胞，有部分遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，并且有癌變的特點(diǎn)，有可能在培養(yǎng)條件下無限地傳下去。細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液：葡萄糖、必需氨基酸、促生長(zhǎng)因子、維生素、無機(jī)鹽和動(dòng)物血清等①主要成分：②特點(diǎn)：液體培養(yǎng)基、含有動(dòng)物血清必需氨基酸、各種激素等生長(zhǎng)因子原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右29：細(xì)胞呼吸需氧氣供給，產(chǎn)生的CO2可調(diào)節(jié)PH（7.2~7.4）（6）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：（7）應(yīng)用：：離體細(xì)胞對(duì)微生物和有毒物質(zhì)無防御能力，易受細(xì)菌、真菌和病毒等微生物的污染。a、原因：b、機(jī)理：溫度會(huì)影響酶的活性。37±0.5℃細(xì)胞對(duì)低溫的耐受能力比對(duì)高溫的高。高溫會(huì)造成酶結(jié)構(gòu)不可逆變性失活：培養(yǎng)不同的動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基不同①無菌、無毒培養(yǎng)②適宜溫度③充足的氧氣和PH④必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)①大規(guī)模地生產(chǎn)有重要價(jià)值的蛋白質(zhì)生物制品

（如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等）；②培養(yǎng)正常或病變細(xì)胞用于醫(yī)療和研究；③用于檢驗(yàn)有毒物質(zhì)等。：30（8）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)目的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)細(xì)胞的全能性細(xì)胞的增殖固體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素液體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、血清培養(yǎng)成植株培養(yǎng)成細(xì)胞系或細(xì)胞株快速繁殖培育無毒植株獲得細(xì)胞產(chǎn)物或細(xì)胞（1）液體培養(yǎng)基；（2）成分中有動(dòng)物血清。（8）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)31二、動(dòng)物細(xì)胞融合——可用于制備單克隆抗體1、概念：2、結(jié)果:兩個(gè)或兩個(gè)以上的動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程形成具有原來兩個(gè)細(xì)胞的遺傳信息的單核雜種細(xì)胞3、理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性4、原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖5、促融方法（1）物化法（2）生物法:電刺激、離心、PEG（聚乙二醇）:滅活的仙臺(tái)病毒仙臺(tái)病毒紫外線喪失感染活性保留融合活性:不能感染細(xì)胞:能誘導(dǎo)細(xì)胞融合二、動(dòng)物細(xì)胞融合——可用于制備單克隆抗體1、概念：2、結(jié)果:326、過程不同個(gè)體的兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞滅活病毒或PEG或電刺激雜交細(xì)胞:包括膜融合、質(zhì)融合和核融合7、意義（1）克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；（2）成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種的重要手段。6、過程不同個(gè)體的兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞滅活病毒雜交細(xì)胞:包括膜融33三、單克隆抗體1、概念：由單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖形成的細(xì)胞系所產(chǎn)生出的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。2、普通抗體：（1）產(chǎn)生細(xì)胞（2）成分（3）特點(diǎn):效應(yīng)B細(xì)胞:蛋白質(zhì)或免疫球蛋白:血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差3、單克隆抗體特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)單一，特異性強(qiáng)，靈敏度高4、單克隆抗體的制備：動(dòng)畫三、單克隆抗體1、概念：由單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖形成的細(xì)34先用多孔培養(yǎng)板上培養(yǎng)，每孔只留一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群（1）過程給小鼠注射特定的抗原脾臟中分離效應(yīng)B細(xì)胞培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞A滅活病毒A、B兩種未融合細(xì)胞A—B融合B—B融合A—A融合選擇培養(yǎng)基雜交瘤細(xì)胞克隆檢測(cè)小鼠體內(nèi)外培養(yǎng)單克隆抗體（2）兩次篩選的原因第一次篩選可得到多個(gè)雜交瘤細(xì)胞；第二次篩選才能得到單一雜交瘤細(xì)胞。（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生單專一抗體。（選擇性培養(yǎng)基）連接

35（4）單克隆抗體的應(yīng)用：①診斷疾?。孩谒幬飳?dǎo)向治療：③分離、純化抗原分子：運(yùn)用藥物與單克隆抗體連接在一起制成“生物導(dǎo)彈”診斷病毒引起的疾病和用癌細(xì)胞抗原制備的單克隆抗定位診斷診斷試劑具準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。（4）單克隆抗體的應(yīng)用：①診斷疾病：運(yùn)用藥物與單克隆抗體連36因?yàn)槁涯讣?xì)胞的體積大、易操作，且含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件。四、動(dòng)物細(xì)胞核移植——細(xì)胞拆合技術(shù)1、概念：2、種類：將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新胚胎，這個(gè)胚胎最終成為動(dòng)物個(gè)體。胚胎細(xì)胞核移植、體細(xì)胞核移植3、原理：細(xì)胞核的全能性（1）動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到抑制，全能性表達(dá)困難。（2）細(xì)胞核全能性表達(dá)的條件：①提供促進(jìn)細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件。分化程度越高，全能性越低。②一般選用去核的卵母細(xì)胞。

374、過程：供體體細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)提取細(xì)胞核卵巢卵母細(xì)胞減Ⅱ中期去核去核卵細(xì)胞注入融合重組細(xì)胞發(fā)育重組胚胎胚胎移植代孕動(dòng)物與供體遺傳基礎(chǔ)相同的幼體（2）保護(hù)瀕危物種；5、應(yīng)用（1）加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；（3）轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可作生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；（4）作為治療人類疾病的異體移植供體；（5）用于組織器官移植。4、過程：供體細(xì)胞提取卵巢卵減Ⅱ去核去核注入融重組細(xì)胞發(fā)育38分治療性克隆和生殖性克隆6、動(dòng)物細(xì)胞核移植類型（1）不同種動(dòng)物的細(xì)胞拆合技術(shù)——核移植概念：將一種生物的細(xì)胞核移植到另一種去核或

不去核生物的細(xì)胞質(zhì)中鯽魚卵細(xì)胞細(xì)胞核無核細(xì)胞鯉魚囊胚細(xì)胞細(xì)胞核無核細(xì)胞組裝細(xì)胞鯉鯽魚（2）同種動(dòng)物的細(xì)胞拆合技術(shù)——克隆分治療性克隆和生殖性克隆6、動(dòng)物細(xì)胞核移植類型（1）不同種動(dòng)39是指來自人或動(dòng)物的早期胚胎，具有自我復(fù)制、自我更新、高度增殖和多向分化潛能的原始細(xì)胞。五、胚胎干細(xì)胞1、概念：2、特點(diǎn)：（1）形態(tài)：（2）功能：體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯。具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞.體外培養(yǎng)可增殖不分化。（3）在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化?？梢赃M(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。3、理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性4、干細(xì)胞的類型：全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞是指來自人或動(dòng)物的早期胚胎，具有自我復(fù)制、405、主要用途：（1）治療人類的某些頑癥：腦病（如帕金森癥）、治療腦瘤（癌）、血癌（白血?。┑纫恍╊B癥。（2）培育出人造組織器官，用于器官移植：成功用干細(xì)胞分化出肝細(xì)胞、用雞胚胎干細(xì)胞制作心肌片、對(duì)自身免疫疾病的治療（如類風(fēng)濕病、紅斑狼瘡等）（3）是研究體外細(xì)胞分化的理想材料。本節(jié)結(jié)束5、主要用途：（1）治療人類的某些頑癥：41動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體的制備返回返回動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體的制備返回返回42單克隆抗體的制備過程獲得雜交瘤細(xì)胞①將抗原注入小鼠體內(nèi)獲得效應(yīng)B細(xì)胞②效應(yīng)B細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合③用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)①篩選能夠產(chǎn)生所需抗體細(xì)胞群②再生培養(yǎng)液或小鼠腹腔中培養(yǎng)提取單克隆抗體從培養(yǎng)液或小鼠腹水中提取單克隆抗體的制備過程獲得雜交瘤細(xì)胞①將抗原注入小鼠體內(nèi)獲得433、只有雜交瘤細(xì)胞具有壽命長(zhǎng)又能經(jīng)補(bǔ)償途徑合成核酸而繁殖。

2、由于骨髓瘤細(xì)胞中缺少HGPRT酶和TK酶，因此不能合成核酸而死亡；雖然淋巴B細(xì)胞中有這兩種酶，但其壽命短，培養(yǎng)幾天后也死亡。將雜交瘤細(xì)胞分離的基本原理：骨髓瘤細(xì)胞缺少次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)化酶（HGPRT酶）和胸腺嘧啶激酶（TK酶），運(yùn)用培養(yǎng)液中加入次黃嘌呤、氨基蝶呤、胸腺嘧啶制成選擇培養(yǎng)基。核酸的合成有兩條途徑：主要途徑和補(bǔ)償途徑。核酸生物合成的主要途徑與補(bǔ)償途徑DNARNA主要的生物合成途徑補(bǔ)償途徑HGPRT次黃嘌呤TK酶胸腺嘧啶1、當(dāng)氨基蝶呤存在時(shí)，主要途徑將被阻斷，就由補(bǔ)償途徑合成核酸。氨基蝶呤

44體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用體細(xì)胞核移植45干細(xì)胞的基本概念干細(xì)胞的定義：是在生物個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育中起“主干”作用的原始細(xì)胞，具有自我復(fù)制、自我更新、高度增殖和多向分化的潛能。在一定條件下能夠分化成各種功能細(xì)胞。干細(xì)胞的分類：（1）全能干細(xì)胞：包括胚胎干細(xì)胞、生殖干細(xì)胞。是指具有全能性的細(xì)胞。