细胞工程学生用
细胞工程(学生用) 第一节 植物细胞工程 一、细胞的全能性与细胞分化 1、概念:细胞的全能性是指 。 2、细胞全能性的因素(物质基础) 生物体的每个细胞都具有 ,都有发育成为完整个体所必需的所有基因。从理论上说,一个染色体组中具有发育为该物种的个体所必需的所有基因。 3、细胞全能性大小比较 植物细胞 动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性) 受精卵 生殖细胞(配子、精子、卵细胞) 体细胞 幼嫩的细胞 衰老的细胞 体细胞:分化限度低的 分化限度高的 细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱的 4、细胞在生物体内没有表现全能性的因素 在生物体内细胞不表现全能性,而是分化为不同的组织、器官,其因素在于 5、实现细胞全能性的条件 离体(必要条件)、一定的营养物质(水、无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素)、 (适宜的温度、pH)。 6、细胞全能性的应用 植物的组织培养,动物的核移植(即克隆)。 二、植物组织培养 植物组织培养的过程可以归纳为: 外植体愈伤组织根、芽植物体 设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。 花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株 三.植物体细胞杂交: 1.概念:用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并把杂种细胞哺育成新植物体的方法。 过程 原生质体制备: 用酶解法去除细胞壁。 纤维素酶 果胶酶 原生质体融合: 膜融合 核融合 :高钙、高PH诱导膜融合 :杂种细胞第一次有丝分裂时融合 方法: 物理方法 化学方法 : : 机械法、生理法、遗传法 杂种细胞的筛选和培养: 杂种植株的再生与鉴定: 由愈伤组织再培养出杂种植株的过程。 2.杂交的时间:植物细胞杂交是从细胞融合开始,到哺育成的新植物体结束。 3.过程: 植物体细胞杂交 融合的原生质体 杂种植物 生出壁 植物A 植物B 去壁 去壁 酶解法(纤维素酶、果胶酶) A、B、 AA、BB AB(筛选) 植物组织培养 物理法 化学法 聚乙二醇 离心、振荡、电刺激 应用: 4.优点: ,扩大杂交亲本范围,培养新品种。 四、植物细胞工程的实际应用 1、开辟植物繁殖的新途径: (1) 植物微型繁殖; 植物的微型繁殖技术指 , 举例 (2) 培养无毒植株; 获得脱病毒的植株的方法 。 (3) 制作人工种子。 神奇的人工种子指 。 2、改良作物: (1) 单倍体育种: (2) 突变体的运用。 3、细胞产物的工厂化生产:生产人参皂甙干粉、生产红杉醇等。 工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么? 第一步,选择人参根作为外植体进行培养,产生愈伤组织,通过培养选择找 到增殖速度快并且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质,其中一部分作为保存用,以备下一次生产用,一部分进行发酵生产。 第二步,将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养,增长细胞数量。 第三步,将发酵罐中培养的细胞进行破碎,从中提取人参皂甙。 第二节 动物细胞工程 一、动物细胞的培养 1.动物细胞培养液的成分: 。 2.动物细胞培养液的特点:液体培养基、含动物血清 3.动物细胞培养的条件: (1) 无菌、无毒的环境; (2) 营养物质; (3) 温度和PH; (4) 气体环境等。 4.动物细胞培养技术的应用:(P47) (1)生产蛋白质生物制品。(2)检测有毒物质。 3)为烧伤病人植皮。(4)用于科学研究。 动物细胞培养的过程 动物胚胎或幼 龄的器官组织 剪碎 胰蛋白酶 ( ) 加培养液 ( ) 原代培养 传代培养 细胞株 遗传物质改变 传代培养 细胞系 (培养条件下无限传代) 细胞株和细胞系的界定 细胞悬浮液 10代细胞 原代培养 50代细胞 细胞株 传代培养 细胞系 二.动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.动物核移植的概念:动物核移植是将动物的一个细胞的 移入一个 卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的 。这个新的 最终发育为动物个体。核移植移到的动物称 。 2.特点:重要是指不同种的细胞的拆合,新个体具有双亲的遗传特性。 鲫鱼卵细胞 无核细胞 鲤鱼囊胚细胞 细胞核 无核细胞 组装细胞 鲤鲫鱼 细胞核 3.过程: 4.克隆:重要指同种细胞的拆合过程。 5.动物体细胞核移植技术的应用: (1) 畜牧生产方面:哺育良种动物。 (2) 保护濒危特种。 (3) 医药卫生方面:生产医用蛋白、器官和组织移植等。 三、单克隆抗体: 1.概念:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。 2.特点:化学性质单一,特异性强,灵敏度高。 (1)获得杂交瘤细胞 ① 将抗原注入小鼠体内获得效应B细胞 ② 效应B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合 ③ 用特定培养基筛选出杂交瘤细胞 (2)动物细胞培养 ① 筛选可以产生所需抗体细胞群 ② 再生培养液或小鼠腹腔中培养 (3)提取单克隆抗体 :从培养液或小鼠腹水中提取 3.单克隆抗体的制备:(展示课件) 动物