專題二細(xì)胞工程（復(fù)習(xí)）

1、專題2 細(xì)胞工程細(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)。 細(xì)胞工程應(yīng)用的原理和方法研究的水平研究的目的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)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)品概念分類植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)胚胎移植核移植植物細(xì)胞工程技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)異種植物細(xì)胞雜種細(xì)胞轉(zhuǎn)基因植物異種動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞群重組細(xì)胞體細(xì)胞細(xì)胞核早期胚胎受精卵去核卵細(xì)胞克隆

2、動(dòng)物試管嬰兒動(dòng)物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)核移植胚胎移植體外受精所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞的全能性（一） 細(xì)胞的全能性1、定義： 生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性。 2、原理： 生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。 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、大小5.細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件離體

3、狀態(tài)有一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件 思考討論：為什么體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？ 基因在特定空間和時(shí)間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)的基因是不同的，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。過程離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體外植體脫分化植物激素：細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素再分化1.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件： 含有全部營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的PH、適時(shí)光照等。幾個(gè)概念：愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時(shí)間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化、無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞

4、組成的排列疏松無規(guī)則的組織。植物細(xì)胞的脫分化：由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，又稱去分化。植物細(xì)胞的再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程。雜種植株融合的原生質(zhì)體AB再生出細(xì)胞壁脫分化愈傷組織再分化2、植物體細(xì)胞雜交的過程植物細(xì)胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A雜種細(xì)胞AB去 壁去 壁人工誘導(dǎo)方法？促進(jìn)融合的方法？融合完成的標(biāo)志植物細(xì)胞B（三）植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)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(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)比較植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技

5、術(shù)所屬范疇原理步驟意義聯(lián)系無性繁殖細(xì)胞全能性脫分化再分化保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙去除細(xì)胞壁融合形成雜種細(xì)胞組織培養(yǎng)膜流動(dòng)性 細(xì)胞全能性染色體變異動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)核移植動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù)一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的 ，將它分散成 ，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞 。 1概念：動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官如：腎、肺等細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)原理：細(xì)胞增殖使細(xì)胞和培養(yǎng)液充分接觸組織單個(gè)細(xì)胞 生長(zhǎng)和增殖2、過程：取什么樣的組織？如何將組織分散成單個(gè)細(xì)胞？如何制備細(xì)胞懸液？什么叫原

6、代培養(yǎng)？什么叫傳代細(xì)胞培養(yǎng)？如何進(jìn)行傳代培養(yǎng)？什么是細(xì)胞貼壁現(xiàn)象？什么是細(xì)胞接觸抑制取幼齡組織或器官如：腎臟 肌肉用胰蛋白酶處理加入細(xì)胞培養(yǎng)液細(xì)胞貼壁：培養(yǎng)過程中，細(xì)胞貼附在瓶壁上的現(xiàn)象。要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒細(xì)胞接觸抑制 細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)過程中，隨著細(xì)胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個(gè)單層，此時(shí)細(xì)胞間相互接觸，細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)停止，數(shù)量不再增加。原代培養(yǎng)：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞。 10代以內(nèi)用胰蛋白酶分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)：分瓶后的培養(yǎng)，從10代培養(yǎng)到4050代細(xì)胞2、過程取 的組織、器官細(xì)胞懸浮液 酶 貼滿瓶壁的細(xì)胞單個(gè)細(xì)胞加入 液動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物胰蛋白 培養(yǎng)接觸抑制原代

7、 培養(yǎng)1-10代細(xì)胞4050代細(xì)胞(細(xì)胞株)傳代培養(yǎng)無限傳代（細(xì)胞系）用 處理胰蛋白酶遺傳物質(zhì)不變遺傳物質(zhì)改變，能無限增殖（癌變）注意3、條件：1、無菌、無毒的環(huán)境 2、營(yíng)養(yǎng)3、溫度和PH 4、氣體環(huán)境：（添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)36.5 +0.5度 ；PH為7.2-7.4。 O2作用：進(jìn)行 呼吸，提供能量 CO2作用：維持培養(yǎng)液的PH值（95%空氣和5% CO2 ）（葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、動(dòng)物血清、血漿等。）有氧（1）生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品：病毒疫苗、干 擾素、單克隆抗體等。（2）獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮。（3）用于檢測(cè)有毒物質(zhì)（4）用于

8、生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)4、應(yīng)用比較：培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)基性質(zhì)原理比較項(xiàng)目細(xì)胞的全能性植物體或組織快速繁殖、培育無病毒植株等蔗糖、植物激素固體培養(yǎng)基植物組織培養(yǎng)細(xì)胞株、細(xì)胞系獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白葡萄糖、動(dòng)物血清液體培養(yǎng)基細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1、概念：二、動(dòng)物細(xì)胞核移植和克隆動(dòng)物 將一個(gè)動(dòng)物的細(xì)胞核，移入另一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，使其重組發(fā)育成一個(gè)胚胎，最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。結(jié)果：原理：分類：克隆動(dòng)物(用核移植方法得到的動(dòng)物)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性胚胎細(xì)胞核移植、體細(xì)胞核移植卵細(xì)胞母綿羊母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植重組胚胎卵裂C母綿羊子宮胚胎移

9、植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程重組細(xì)胞結(jié)論：動(dòng)物體細(xì)胞核具全能性2、動(dòng)物體細(xì)胞核移植的過程供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞卵母細(xì)胞（減中期：供質(zhì)）去核無核卵母細(xì)胞核移植雜種細(xì)胞早期胚胎胚胎移植代孕母體新個(gè)體分娩激活卵裂3克隆動(dòng)物的研究意義1.克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白2.改良動(dòng)物品種 3.治療人類疾病，作為供體4.保護(hù)瀕危動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。1、概念：三、動(dòng)物細(xì)胞融合兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。原理：結(jié)果：細(xì)胞膜的流動(dòng)性得到雜交細(xì)胞誘導(dǎo)方式物理法：化學(xué)法：生物法：滅活的病

10、毒(與植物細(xì)胞雜交不同點(diǎn))離心、振動(dòng)、電刺激；聚乙二醇；2、誘導(dǎo)融合的方法：植物、動(dòng)物細(xì)胞融合的比較主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學(xué)方法（同左）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)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞全能性原理動(dòng)物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交比較項(xiàng)目1、概念：?jiǎn)慰寺。阂粋€(gè)細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖（多次有絲分裂），形成一個(gè)細(xì)胞群，叫做一個(gè)克隆，即單克隆。單克隆抗體：由一個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖形成一個(gè)細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一，特異性強(qiáng)的抗體，叫單克隆抗體。八、單克隆抗體2.制備過程：誘導(dǎo)

11、其融合的方法有哪些？融合后培養(yǎng)液中有幾種細(xì)胞？怎樣篩選出雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞有何優(yōu)點(diǎn)？注射抗原的目的是什么？為何要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測(cè)，多次篩選？大量增殖雜交瘤細(xì)胞獲得單抗的方法？2010-3-2630B淋巴細(xì)胞注射特定抗原蛋白骨髓瘤細(xì)胞培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞融合（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中融合細(xì)胞幾種類型？骨髓瘤細(xì)胞-骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞- B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞-骨髓瘤細(xì)胞多種雜交細(xì)胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體檢驗(yàn)陽性克隆上述雜交細(xì)胞分開不同雜交細(xì)胞，克隆專一抗體，檢驗(yàn)陽性細(xì)胞單克隆抗體注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)2、單克隆抗體的制備過程第1次篩選目的：得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第2次篩選目的：在雜交瘤細(xì)胞中篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。 該細(xì)胞繼承雙親細(xì)胞的遺傳特性，既能產(chǎn)生專一抗體又能無限增殖。雜交瘤細(xì)胞有何特點(diǎn)？特異性強(qiáng)，靈敏度高易錯(cuò)必明1.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是_特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備2.單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的原因是_每一種B淋巴細(xì)胞只能分泌一種特異性抗體3.產(chǎn)生抗體的細(xì)胞是_ 產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞是_效應(yīng)B細(xì)胞（漿細(xì)胞）雜交瘤細(xì)胞3.單克隆抗體應(yīng)用： 作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)，并與特異性結(jié)合 優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速用于運(yùn)載藥物：制成“生物導(dǎo)彈”治療疾?。褐饕糜诎┌Y治