細胞工程復習（1）

專題復習,細胞工程復習,指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術。,細胞工程的概念,細胞工程,應用的原理和方法,細胞生物學和分子生物學,細胞整體水平或細胞器水平,按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產(chǎn)品,概念,分類,植物細胞工程,研究的目的,研究的水平,動物細胞工程,前者是細胞水平或細胞器水平上生物技術, 后者是分子水平上的生物技術。,克隆多莉羊技術是 水平上的技術， 培育抗蟲棉是 水平上的技術。,細胞工程與基因工程相比：,細胞,分子,所采用技術的理論基礎,植物細胞工程,通常采用的技術手段,植物組織培養(yǎng),植物體細胞雜交,植物細胞的全能性,一 、植物細胞工程,（一）植物組織培養(yǎng),2、理論基礎：,細胞的全能性,1、植物組織培養(yǎng)的概念,在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、根芽，最終形成完整的植株。,切取 形成層,無菌接種,誘導愈傷組織 的形成,試管苗的形成,培養(yǎng)室,移栽,脫分化,再分化,（二）植物體細胞雜交技術,1、概念 2、意義 3、過程,：將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。,：克服不同生物遠緣雜交不親和的 障礙，出現(xiàn)自然界沒有的新品種。,雜種植株,融合的原生質體AB,再生出細胞壁,脫分化,愈傷組織,再分化,2、植物體細胞雜交的過程,植物細胞的融合,植物組織培養(yǎng),植物細胞A,原生質體B,原生質體A,雜種細胞AB,去 壁,去 壁,人 工 誘 導,方法？,促進融合的方法？,融合完成的 標志,植物細胞B,（三）植物細胞工程的實際應用,1、植物繁殖的新途徑,1）微型繁殖 2）作物脫毒 3）神奇的人工種子,2、作物新品種的培育,1）單倍體育種 2）突變體的利用,3、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),動物細胞培養(yǎng),動物細胞融合,單克隆抗體技術,核移植,動物細胞工程常用技術,二、動物細胞工程,（一）動物細胞培養(yǎng)的概念和應用,動物細胞培養(yǎng)就是從動物有機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖.,動物細胞的培養(yǎng)過程,幼齡動物,取動物器官 和組織,剪碎組織,胰蛋白酶處理,細胞培養(yǎng),單個細胞,動物細胞培養(yǎng)技術是其他動物細胞工程技術的基礎,3、動物細胞培養(yǎng)過程：,動物胚胎或幼齡動物的組織、器官,細胞懸浮液,胰蛋白酶,10代細胞,原代培養(yǎng),傳代培養(yǎng),無限傳代,單個細胞,加培養(yǎng)液,動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質，將細胞網(wǎng)絡起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。,（分解彈性纖維）,有關概念:,原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞為原代細胞。初次培養(yǎng)稱為原代細胞培養(yǎng)。 傳代培養(yǎng)：將原代細胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。,有關概念,細胞株：原代細胞一般傳至10代左右細胞生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數(shù)細胞存活到4050代，這種傳代細胞為細胞株。 細胞系：細胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系。 細胞株和細胞系的區(qū)別： 細胞系的遺傳物質改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。,3.動物細胞培養(yǎng)的條件:,1.無菌無毒的環(huán)境 2.營養(yǎng) 3.溫度和pH 4.氣體環(huán)境,4.動物細胞培養(yǎng)技術的應用:,1.蛋白質生物制品的生產(chǎn) 如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體 2.健康細胞培養(yǎng) 培養(yǎng)健康細胞用于燒傷病人皮膚移植 3.細胞的生理、藥理、病理研究,思考：,2、為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞培養(yǎng)材料？,1、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨特之處？,3、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？,4、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？,主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。獨特之處有：1、液體培養(yǎng)基 2、成分中有動物血清等,因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強,成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng),不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體,（二）動物體細胞核移植技術和克隆動物,動物核移植是將動物的一個體細胞的細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中。使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。,體細胞核移植技術的應用前景,細胞A,細胞B,雜種細胞,滅活的病毒,物理法 化學法,仙臺病毒 皰疹病毒 新城雞瘟病毒,（三）動物細胞融合和單克隆抗體,用滅活的病毒誘導動物細胞融合過程,細胞融合與誘導細胞融合物質：,誘導劑：仙臺病毒、聚乙二醇 誘導細胞融合的仙臺病毒必須滅活。 思考討論：為什么細胞融合過程中使用的病毒需要滅活？不滅活行嗎？,因為滅活的病毒能使細胞膜上的蛋白質分子和脂 質分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合，不滅 活的話會感染細胞，而不能誘導細胞融合。,細胞融合技術應用于哪些方面？,細胞學、遺傳學、免疫學及制備單克隆抗體。,單克隆抗體,什么是抗體？ 抗體是機體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。 漿細胞產(chǎn)生抗體。,B淋巴細胞與抗體的關系：,B淋巴細胞受抗原刺激后，可以產(chǎn)生抗體。 動物體內的B淋巴細胞可以產(chǎn)生百萬種以上的抗體，每種抗體對特定的抗原具有特異性免疫作用。 每一個漿細胞只能產(chǎn)生一種抗體。,所以傳統(tǒng)的抗體的生產(chǎn)方法及缺陷是什么？ 怎樣解決這個問題？,單克隆抗體,由單個B淋巴細胞經(jīng)過無性繁殖（克?。?，形成基因型相同的細胞群，這一細胞群所產(chǎn)生的化學性質單一、特異性強的抗體稱為單克隆抗體。 特點：特異性強、靈敏度高,如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？,利用淋巴細胞產(chǎn)生抗體的功能 利用腫瘤細胞無限增殖的特性 利用細胞融合的技術將兩種細胞融合獲得具有淋巴細胞和腫瘤細胞特性的雜交瘤細胞 利用動物細胞培養(yǎng)技術大量培養(yǎng)雜交瘤細胞,如何篩選？,融合方式？,單克隆抗體制備過程,細胞融合、篩選,足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細胞群,單克隆抗體,思考：,1、本過程利用了哪些原理？,免疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理,2、為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與B細胞融合？,這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質，不僅具有漿細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領，因而可以獲得大量單克隆抗體,單克隆抗體的應用,與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體產(chǎn)量高，特異性強，靈敏度高，優(yōu)越性十分明顯。,應用主要有：,1、臨床診斷,2、作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導彈” 治療腫瘤,單克隆抗體小結,兩個過程,動物細胞培養(yǎng)過程,單克隆抗體制備過程,三個“一”,一個誘導細胞融合的新方法滅活 病毒,一個新細胞雜交瘤細胞,一個優(yōu)勢單克隆抗體特異性強、 靈敏度高的優(yōu)勢,1.動物細胞工程技術的基礎是：（ ） A動物細胞融合 B胚胎移植 C動物細胞培養(yǎng) D核移植,在動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較中，正確的是（ ） A結果是相同的 B雜種細胞的形成過程基本相同 C操作過程中酶的作用相同 D誘導融合的手段相同,. 單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞 誘導融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞， 在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是（ ） 淋巴細胞 小鼠骨髓瘤細胞 B淋巴細胞自身融合細胞 小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞 雜交瘤細胞 A B C D,C,4、有關全能性的表述中，不正確的是（ ） 受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完 整個體，因此全能性最高 生物體內細胞由于分化全能性不能表達 卵細胞和受精卵一樣，細胞未分化，全能 性很高 植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出 全能性,C,5、在一個生物體內，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是（ ） 細胞失去了全能性 細胞中的基因部分丟失 細胞中的基因選擇性表達 細胞中的基因變異不同,C,6、關于愈傷組織形成過程的正確敘述是（ ） A、愈傷組織的形成是離體植物細胞分化的結果 B、愈傷組織的形成是離體植物細胞分裂的結果 C 、愈傷組織的形成是離體動物細胞分化的結果 D 、愈傷組織的形成是離體植物細胞脫分化的結果,7、植物細胞融合完成的標志的是（ ） A、產(chǎn)生新的細胞壁 B、細胞膜發(fā)生融合 C、細胞質發(fā)生融合 D、細胞核發(fā)生融合,B,A,8、若用“ ” 表示植物組織培養(yǎng)的過程。請回答： （1） 表示 ， 被培養(yǎng)成為