一輪復(fù)習(xí)細(xì)胞工程專題(課堂PPT)課件

1、細(xì)胞工程 指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，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)。根據(jù)操作對象的不同，可分為植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程兩大領(lǐng)域。 應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的分類知識點(diǎn)一植物細(xì)胞工程一植物組織培養(yǎng)1、定義： 生物體的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體的潛能的特性。 2、原因： 生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套 ，都有發(fā)育成為完整個體所必需的 。3、差異： （1） 受精卵的全能性最高 （2） 受精卵分化后的細(xì)胞中，體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞的低。 植物細(xì)胞的全能性受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞4

2、、大小遺傳物質(zhì)全部基因脫分化 讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。再分化 脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官，這一過程稱為植物細(xì)胞的再分化。1、植物細(xì)胞全能性的必要條件？離體、完全營養(yǎng)和激素、無菌條件和光照2、脫分化的目的？3、決定脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是？表現(xiàn)出全能性 4、整個過程嚴(yán)格無菌操作的原因是？避免污染，因?yàn)橐恍┪⑸锏拇x生長比未分化的細(xì)胞快。植物激素 生長素 細(xì)胞分裂素離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織胚狀體或叢芽植物體外植體脫分化(避光)植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素再分化（光照）植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵詞：外植體、脫

3、分化、再分化、愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)生長素和細(xì)胞分裂素用量的比例對器官的發(fā)生起決定作用。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基無機(jī)營養(yǎng)成分：N、P、K等大量元素及部分微量元素、水有機(jī)營養(yǎng)成分：蔗糖、維生素和氨基酸 激素：生長素，細(xì)胞分裂素和赤霉素 瓊脂：凝固劑PH值：5.06.0P36植物組織培養(yǎng)條件： 離體，含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、適合的PH、空氣、無菌環(huán)境、適時光照等。 植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn): P38無性繁殖保持優(yōu)良品種的遺傳特性;高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。應(yīng)用：試管苗的快速繁殖、作物脫毒、生產(chǎn)人工種子1.微型繁殖 (1)微型繁殖技術(shù):用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)

4、.2.作物脫毒 (1)材料:植物分生區(qū)（莖尖）的病毒極少，甚至無病毒。 (2)脫毒苗:切取莖尖進(jìn)行 ，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗 （3）優(yōu)點(diǎn)：使農(nóng)作物不會或極少感染病毒，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用組織培養(yǎng) 3.神奇的人工種子 (1)優(yōu)點(diǎn): 后代無性狀分離 不受氣候,季節(jié)和地域限制 (2)技術(shù):植物組織培養(yǎng). (3)結(jié)構(gòu):人工薄膜包裝胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽.植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用P39人工種皮要求： 1、能透水、透氣、含有各種營養(yǎng)成分。 2、含有農(nóng)藥、殺蟲劑 3、含有生長調(diào)節(jié)劑 4、可添加有益菌，如根瘤菌。4、單倍體育種 方法:花藥離體培養(yǎng)5、突變體的利用（

5、組培過程中細(xì)胞易突變）6、生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等.二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1、定義： 將不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。 2、優(yōu)勢：（與有性雜交方法比較） 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙P36原理： 原理：3、植物體細(xì)胞雜交過程示意圖(1)過程為去除 獲得具有活力的原生質(zhì)體，常用方法是酶解法，所用到的酶是 。(2)過程是原生質(zhì)體的融合，人工誘導(dǎo)的物理方法包 等；化學(xué)方法一般用 作誘導(dǎo)劑。(3)過程是原生質(zhì)體融合后再生出 ，這是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志,與過程密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為 涉及的分裂方式為。細(xì)胞壁纖維素酶和果膠

6、酶離心、振動、電刺激聚乙二醇細(xì)胞壁細(xì)胞膜的流動性 植物細(xì)胞的全能性高爾基體脫分化再分化有絲分裂一 動物細(xì)胞培養(yǎng) 就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和繁殖。1、概念和應(yīng)用：依據(jù)的原理：細(xì)胞增殖知識點(diǎn)二動物細(xì)胞工程P442.操作流程:胰蛋白酶細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)胰蛋白酶（1）. 細(xì)胞貼壁： 懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上（單層）。要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。（2）. 接觸抑制： 當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。動物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)：貼壁生長、接觸抑制（3）、原代培養(yǎng)：動物組

7、織消化后的初次培養(yǎng)。（4）、傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞，出現(xiàn)接觸抑制后，需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。動物胚胎或幼齡動物組織塊增殖能力強(qiáng)，代謝旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)：或膠原蛋白酶：分解組織間蛋白，將組織分散成單個細(xì)胞？P441、保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供給2、保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時排出：貼壁生長接觸抑制洗滌、稀釋、分離（1）、無菌、無毒的環(huán)境 （無菌處理、添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）（2）、營養(yǎng) （葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、維生素、微量元素等、血清、血漿）（3）、溫度和PH 溫度36.5+0.5度，pH7.27.4（4）、氣體環(huán)境 O2和CO2（

8、95%空氣和5% CO2 ）3、動物細(xì)胞培養(yǎng)條件保證細(xì)胞順利的生長增殖離體培養(yǎng)的細(xì)胞對微生物和有毒物質(zhì)沒有防御能力O2細(xì)胞代謝所必需；CO2維持培養(yǎng)液的PH課本P46動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織植物幼嫩部位或花藥等取材葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長因子、動物血清等水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂、植物激素成分液體培養(yǎng)基固體或半固體培養(yǎng)基類型培養(yǎng)基細(xì)胞增殖植物細(xì)胞全能性理論基礎(chǔ)動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)項(xiàng)目新的細(xì)胞系或細(xì)胞株，不形成個體，不體現(xiàn)全能性新的組織或植株個體，可以體現(xiàn)全能性結(jié)果過程動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)項(xiàng)目兩技術(shù)手段培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖

9、，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件相同點(diǎn)蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮膚移植材料的培育檢測有毒物質(zhì)生理、病理、藥理學(xué)研究植株快速繁殖脫毒植株的培育人工種子生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等轉(zhuǎn)基因植物的培育目的動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)項(xiàng)目三維P227 易誤提醒 1. 概念：將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)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)育成動物個體。核移植（難度高）二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物供體受體結(jié)果原理：動物細(xì)胞核的全能性課本P47二、動物體

10、細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物1.原理:動物細(xì)胞核的_。2.供體和受體:(1)供體細(xì)胞:一般選優(yōu)良動物的傳代_以內(nèi)的細(xì)胞。(2)受體細(xì)胞:去核的_。全能性10代減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞3.過程:細(xì)胞培養(yǎng)重組細(xì)胞去核供體三、動物細(xì)胞融合（細(xì)胞雜交）1、概念：指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。2、結(jié)果：形成單核的雜交細(xì)胞3、原理：細(xì)胞膜的流動性4、誘導(dǎo) 因素物理法：離心、振動、電激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活的病毒5、過程膜融合、質(zhì)融合、核融合通過有絲分裂進(jìn)行核融合動物細(xì)胞融合成功的標(biāo)志：核融合P52286、意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。7、應(yīng)用：成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫

11、瘤和生物新品種培育等的重要手段 特別是利用雜交瘤技術(shù)制造單克隆抗體四 制備單克隆抗體1、常規(guī)抗體獲得的方法及其特點(diǎn) 利用 產(chǎn)生特異性抗體的功能。 利用 無限增殖的特性。 利用 技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得 雜交瘤細(xì)胞。 利用 技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞培養(yǎng)2、單克隆抗體制備的原理：前提是：免疫的動物抗原侵入機(jī)體，引發(fā)體液免疫，B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后，可以產(chǎn)生抗體。每一個淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體。 B淋巴細(xì)胞不能無限增殖B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）能產(chǎn)生抗體，但不能無限增殖；骨髓瘤細(xì)胞不能產(chǎn)生抗體，但能無限增殖。融合形成的雜交瘤細(xì)胞既能產(chǎn)生專一性抗體，又能無限增殖單克隆抗體篩選雜交細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞體外或體內(nèi)細(xì)胞培養(yǎng)篩選誘導(dǎo)細(xì)胞融合特異性雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞系提取動物細(xì)胞融合技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)單克隆抗體的制備過程：特點(diǎn)：既能產(chǎn)生專一抗體又能大量繁殖特點(diǎn)：特異性強(qiáng)靈敏度高可大量制備免疫小鼠B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)