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1、专题二专题二 细胞工程细胞工程一、细胞工程的概念一、细胞工程的概念 应用细胞生物学和分子生物学的原理和应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获按照人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。根据操作得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。胞工程两大领域。 细胞工程的概念理解细胞工程的概念理解1.1.原理和方法：细胞生物学和原理和方法：细胞生物学和_2.2.操作水平：操作水平：
2、_或细胞器水平或细胞器水平3.3.工程目的：工程目的：按照人的意愿来改变按照人的意愿来改变_或或_。4.4.根据操作对象的不同分类根据操作对象的不同分类植物细胞工程和植物细胞工程和_。分子生物学分子生物学细胞水平细胞水平细胞内的遗传物质细胞内的遗传物质获得细胞产品获得细胞产品动物细胞工程动物细胞工程一、细胞工程的概念一、细胞工程的概念五、动物细胞培养五、动物细胞培养1.1.概念与操作流程概念与操作流程取动物相关组织块取动物相关组织块分散成单个细胞分散成单个细胞放人适宜培养基放人适宜培养基让细胞生长和增殖让细胞生长和增殖剪碎胰蛋白酶处理剪碎胰蛋白酶处理 胰蛋白酶处理分瓶培养胰蛋白酶处理分瓶培养
3、组织组织单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养传代培养传代培养2.2.条件条件（1 1）无菌、无毒：对）无菌、无毒：对_无菌处理，添加无菌处理，添加 _，定期更换培养液以清除代谢产物。，定期更换培养液以清除代谢产物。（2 2）营养：除正常的有机和无机营养外，加入）营养：除正常的有机和无机营养外，加入_。（3 3）适宜的温度和）适宜的温度和pHpH：温度为：温度为_（哺乳动物），（哺乳动物），pHpH 为为_。（4 4）气体环境：含）气体环境：含_的空气加的空气加_的混合气体。的混合气体。3.3.应用应用 生物制品的生产、检测生物制品的生产、检测_、医学研究。、医学研究。培养液和所有培
4、养用具培养液和所有培养用具抗生素抗生素血清、血浆血清、血浆36.536.50.50.57.27.27.47.495%95%5%CO5%CO2 2有毒物质有毒物质六、动物体细胞核移植技术和克隆动物六、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.1.动物核移植概念动物核移植概念是将动物的一个细胞的是将动物的一个细胞的_移入一个移入一个_中，中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育为使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育为_。细胞核细胞核去核的卵母细胞去核的卵母细胞动物动物个体个体2.2.过程过程供体体细胞供体体细胞细胞培养细胞培养供体细胞核供体细胞核重组细胞重组细胞卵巢卵卵巢卵 母细胞
5、母细胞去核去核无核卵母细胞无核卵母细胞胚胎胚胎代孕母体代孕母体生出与供体遗传物质生出与供体遗传物质基本相同的个体基本相同的个体注注 人人减减中中期期发育发育胚胎移胚胎移植植细细胞胞 融合融合 3.3.应用应用（1 1）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。（2 2）保护）保护_。（3 3）生产医用蛋白。）生产医用蛋白。（4 4）作为异种移植的）作为异种移植的_。（5 5）用于组织器官的）用于组织器官的_。【点拨点拨】核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中可以把整个体细胞注入去核的卵母细胞中去，
6、原因是体细胞体积可以把整个体细胞注入去核的卵母细胞中去，原因是体细胞体积相对较小，取核难度较大，另外细胞膜对核融合的障碍性较小。相对较小，取核难度较大，另外细胞膜对核融合的障碍性较小。 濒危物种濒危物种供体供体移植移植植物组织培养、动物细胞培养和核移植的比较植物组织培养、动物细胞培养和核移植的比较植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养核移植核移植过过程程外植体外植体愈伤组织愈伤组织根、芽或胚状体根、芽或胚状体试管苗试管苗脱分化脱分化再分化再分化动物组织块动物组织块细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养( (细胞贴壁生长细胞贴壁生长) )胰蛋白酶处理，胰蛋白酶处理，分瓶继续培养分瓶继续培养传
7、代培养传代培养少数细胞获得少数细胞获得不死性不死性( (癌细胞癌细胞) )剪碎、胰蛋剪碎、胰蛋白酶处理白酶处理放入培养瓶放入培养瓶接触抑制接触抑制10105050代代供体供体 受体受体体细胞核体细胞核 卵母细胞卵母细胞重组细胞重组细胞早期胚胎早期胚胎个体个体导入导入 去核去核胚胎移植胚胎移植植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养核移植核移植结结果果关关键键环环节节与外植体完全相同的个体与外植体完全相同的个体相同分化程度的细相同分化程度的细胞群胞群与供体基本相同的与供体基本相同的个体个体细胞的脱分化、再分化、细胞的脱分化、再分化、分化分化细胞分化、细胞癌变细胞分化、细胞癌变核融合、细胞
8、分化核融合、细胞分化1.1.动物细胞融合动物细胞融合（1 1）概念：指两个或多个动物细胞结合形成）概念：指两个或多个动物细胞结合形成_的过程。的过程。（2 2）融合方法：）融合方法：_、_、电激等。、电激等。（3 3）意义：突破了）意义：突破了_的局限的局限, ,使使_成为可成为可 能，也为制造能，也为制造_开辟了新途径。开辟了新途径。一个细胞一个细胞聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(PEG)灭活的病毒灭活的病毒有性杂交方法有性杂交方法远缘杂交远缘杂交单克隆抗体单克隆抗体七、动物细胞融合与单克隆抗体七、动物细胞融合与单克隆抗体2.2.单克隆抗体单克隆抗体（1 1）制备：）制备： 抗原抗原 小鼠小鼠
9、多种杂交细胞多种杂交细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 产生专一抗体的杂交瘤细胞产生专一抗体的杂交瘤细胞 单克隆抗体。单克隆抗体。（2 2）优点：特异性强、）优点：特异性强、_，可大量制备。，可大量制备。（3 3）用途：作为）用途：作为_；用于治疗疾病和；用于治疗疾病和_。 提取B B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞筛选培养、筛选培养、筛选体内、体外培养体内、体外培养灵敏度高灵敏度高诊断试剂诊断试剂运载药物运载药物 刺激单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合原理原理过过程程细胞细胞A A、B B原生质体原生质体A A、B B融合的原生质体融合的原生
10、质体杂种细胞杂种细胞杂种植株杂种植株去壁去壁融合融合植物组织培养植物组织培养细胞细胞A A、B B杂交细胞杂交细胞多个相同杂交细胞多个相同杂交细胞融合融合有丝分裂有丝分裂细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合相相关关酶酶融合融合方法方法结果结果意义意义纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶物理法物理法: :离心、电激、振动离心、电激、振动; ;化学法化学法: :聚乙二醇等试剂诱导聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外还可以除物理法和化学法外还可以用灭活的病毒诱导用灭活的病毒诱导杂种植株杂种植株杂交细胞杂交细胞克服了远缘杂交的不亲和性克服了远缘杂交的不亲和性, ,获得杂种植株获得杂种植株突破了有性杂交方法的局限突破了有性杂交方法的局限, ,使使远缘杂交成为可能远缘杂交成为可能答案与提示：答案与提示：