细胞工程复习

专题二、细胞工程1、概念:应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品2、分类植物细胞工程动物细胞工程微生物工程（略）所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性一、植物细胞工程(离体的植物器官、组织或细胞)脱分化再分化愈伤组织根、芽（胚状体）植物体培养条件：离体、含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适合的光照等外植体举例：花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株；细胞工程中培育的“番茄-马铃薯”杂种植株等。1、植物组织培养扩大培养植物A细胞植物B细胞加酶去壁原生质体A原生质体B原生质体融合融合细胞再生壁杂种细胞脱分化去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）诱导原生质体融合方法：物理方法：离心、振动、电刺激等化学方法：聚乙二醇（PEG）融合成功的标志人工诱导筛选愈伤组织杂种植株再分化2、植物体细胞杂交的过程（1）植物繁殖的新途径（见资料）1）微型繁殖（快速繁殖）2）作物脱毒3）神奇的人工种子（2）作物新品种的培育1）单倍体育种2）突变体的利用3）转基因植物的培育（3）细胞产物的工厂化生产3、植物细胞工程的实际应用二、动物细胞工程强调：是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合单克隆抗体制备等动物细胞培养技术常用的技术手段：细条件：1、无菌、无毒的环境2、营养3、温度和ph值4、气体环境概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖动物细胞生长的特点：细胞贴壁和接触抑制动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬浮液去掉组织间蛋白10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养部分细胞遗传物质改变动物细胞培养不能最终培养成动物体随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖1.动物细胞培养过程:几个概念：原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。一般培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：遗传物质没改变，不能无限增殖细胞系：遗传物质发生改变，可无限增殖植物组织培养和动物细胞培养的比较项目培养基结果应用植物组织培养动物细胞培养均需适宜的外界条件：PH,温度,营养及“无菌、无毒环境”等。固体、营养物质、蔗糖、植物激素培养成植株为主液体、营养物质、葡萄糖、动物血清培育成细胞系或细胞株1.生产蛋白质制品（如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体、动物激素）2.用于某些器官移植1.试管苗的快速繁殖2.无病毒植物的培育3.生产药物等4.人工种子5.转基因植物的培育动物细胞核移植的概念：动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中.使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体.克隆动物：用核移植的方法得到的动物。分类：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度高，恢复全能性困难克隆（无性繁殖）克隆动物:用核移植或胚胎分割移植方法得到的动物.个体水平动物：核移植技术，胚胎分割技术植物：植物组织培养、扦插、压条、嫁接细胞水平：动物细胞培养、植物细胞产物的工厂化生产分子水平：PCR技术扩增去核卵细胞供体细胞电刺激使两细胞融合重组细胞重组胚胎新个体代孕母牛C胚胎移植卵细胞培养无性生殖（三）、体细胞的核移植过程高产奶牛A供体细胞培养供卵奶牛B卵细胞Ａ母绵羊Ｂ母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂C母绵羊子宫胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育过程融合后的卵细胞3.核移植与克隆动物：动物细胞核有全能性（四）、体细胞核移植技术的应用前景1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种3、生产医用蛋白质及组织器官的移植的供体（五）、体细胞核移植技术存在的问题1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。2、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。3、生产克隆动物费用昂贵。细胞A细胞B杂种细胞物理法、化学法灭活的病毒2、动物细胞融合过程诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的原理和方法是否基本相同？制备单克隆抗体：不具有繁殖性但具有抗原性用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核病毒颗粒细胞核获得杂种植株物理、化学方法（同左）生物：灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（PEG）诱导方法细胞融合原生质体融合细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性、植物细胞全能性原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较主要用于制备单克隆抗体前期处理原生质体制备用途细胞分散植物体细胞杂交的意义：打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍动物细胞融合的意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能转基因生物的意义：打破了常规育种难以突破的生殖隔离，定向的改变了生物的遗传性状.特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏4、单克隆抗体1、常规抗体制备：一个B淋巴细胞：只分泌一种特异性抗体2、单克隆抗体制备：杂交瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞：能无限增殖融合单克隆抗体培养从向动物体内反复注射某种抗原刺激B淋巴细胞产生相应抗体体液免疫动物血清中分离所需抗体抗原注入小鼠体内已免疫的B淋巴细胞骨髓瘤细胞筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的细胞群体外培养体内培养从培养液中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体细胞融合动物细胞培养单克隆抗体的制备(特定的选择培养基)优点？•特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学性质单一的优点。•作为诊断试剂：单克隆抗体最广泛的应用，优点是准确、高效、简易、快速。•用于治疗疾病和运载药物：主要用于癌症治疗生物导弹单克隆抗体的应用：单克隆抗体：杂交瘤细胞产生的单一抗体杀伤性弹头：药物瞄准装置：识别肿瘤的单克隆抗体动物细胞融合植物体细胞杂交植物组织培养基因工程动物细胞培养制备单克隆抗体动物体细胞核移植细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞的全能性基因重组细胞增殖细胞膜的流动性、细胞增殖动物细胞核的全能性现代生物技术与其原理