细胞工程简介c演示文稿.pptVIP

细胞工程简介 细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在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的一门综合科学技术。 细胞的全能性 细胞分化与细胞全能性之间的关系 ①一个受精卵发育成一个新个体，细胞除了经过有丝分裂使细胞数目增多以外，还必须经过细胞分化，使细胞在形态、结构和生理功能上均发生稳定性的差异，形成不同的细胞和组织。 细胞分化是一个渐变过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前，细胞分化前途就已经决定，以后依次渐变，不能逆转，因此分化是一种持久的、稳定的变化。 ②由于体细胞是通过有丝分裂繁殖的，一般已分化的细胞都有一套与受精卵相同的染色体，携带有本物种的全部遗传信息，因此分化的细胞有发育成完整新个体的潜能，这就是细胞的全能性，因此，在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。 ③细胞具有全能性和全能性表达是两个不同的概念。 　　体内分化的植物细胞具有全能性，但在体内不能表达，需在一定条件下离体培养才能表达。 ④ 体内所有细胞中受精卵全能性最高，卵细胞比体细胞潜在的全能性高，分化的植物细胞比分化的动物细胞全能性易表达，但需一定条件下离体培养。 二、植物细胞工程 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。 因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的 。 （三）植物体细胞杂交 动物细胞工程 动物细胞培养 动物细胞融合 单克隆抗体 胚胎移植 核移植 动物细胞培养的应用 1、 许多有重要价值的蛋白质生物制品，如病毒疫苗、干扰素、克隆抗体等，都可以借助于动物细胞的大规模培养来生产。 2、用取自烧伤病人皮肤的健康细胞进行培养，可以获得大量自身的皮肤细胞，为大面积烧伤的病人移植。 3、培养的动物细胞用于检测有毒物质。许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。 4、医学家培养各种正常的或病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据。 单克隆抗体的制备 单克隆抗体的应用 1、单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方 面，与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，优越性非常明显。 2、人们正在研究用单克隆抗体治疗癌症，就是在单抗上连接抗癌药物，制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞，又不会伤害健康细胞。 哺乳动物的胚胎移植 植物组织培养与动物细胞培养的比较 植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 * * “白菜—甘蓝”具有生长期短，耐热性强和易于贮存等优点 ①1958年，美国Stewarol在用野生胡萝卜游离韧皮部细胞进行体外培养的标本中，观察到已经高度分化的细胞可以重新分裂，而回复至胚性细胞状态。 细胞工程的举例 1997年克隆羊“多莉”诞生 概念：细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。 原因是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。 受精卵的全能性最高 在生物的个体发育中，由于基因在特定时间和空间下选择性地表达而形成不同器官，因此，要实现细胞的全能性，首先必须使生物体的细胞处于离体状态。 生殖细胞（尤其是卵细胞） 体细胞比生殖细胞低很多 细胞分化与细胞全能性 植物细胞工程的理论基础是： 植物细胞的全能性 植物组织培养植物体细胞杂交 离体的植物器官、组织或细胞 脱分化（又叫去分化） 愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化 再分化 的呈无定形状态的薄壁细胞） 根或芽等器官 植物体 植物组织培养 关键步骤 :进行灭菌处理 ； 植物激素：细胞分裂素与生长素之间的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。 当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。 愈伤组织再分化过程应先诱导生芽，再诱导生根 条件：适宜的养料、激素、温度和无菌条件 栽培 由根、茎、叶、花、果、种子组成 发育成完整的植物体 营养生长 生殖生长 有根、芽或有生根发芽的能力 由愈伤组织成为幼苗或胚状结构 再分化 1、离体 2、提供营养物质 3、提供激素 4、无菌 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞、色浅 由外植体成为愈伤组织 脱分化 条件 形成体特征 过程 过程名称 植物组织培养比较表 1.快速繁殖 2.培育无病毒植物 3.生产