细胞工程Cell engineering2版(安利国主编)思维导图
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第二讲细胞工程-PPT
3、2、2、1 制片技术
1)超薄切片
通常以锇酸与戊二醛固定样品,以环氧树脂包埋,以 热膨胀或螺旋推进得方式推进样品切片,切片厚度 20~50nm,切片采用重金属盐染色,以增大反差,图
2)负染技术
负染就就是用重金属盐(如磷钨酸、醋酸双氧铀) 对铺展在载网上得样品进行染色;吸去染料,样品干 燥后,样品凹陷处铺了一薄层重金属盐,而凸得出地 方则没有染料沉积,从而出现负染效果,分辨力可达 1、5nm左右,图
3、2、4 扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜由Binnig等1981年发明,根据量子 力学原理中得隧道效应而设计。当原子尺度得针 尖在不到一个纳米得高度上扫描样品时,此处电子 云重叠,外加一电压,针尖与样品之间产生隧道效应 而有电子逸出,形成隧道电流。电流强度与针尖与 样品间得距离有函数关系,当探针沿物质表面按给 定高度扫描时,因样品表面原子凹凸不平,使探针与 物质表面间得距离不断发生改变,从而引起电流不 断发生改变。将电流得这种改变图像化即可显示 出原子水平得凹凸形态。扫描隧道显微镜得分辨 率很高,横向为0、1~0、2nm,纵向可达0、001nm。
基中添加较高浓度得生长素类激素使植物 重新处于旺盛得有丝分裂状态
6、1、3 继代增殖阶段 6、1、4 生根发芽阶段 6、1、5移栽成活阶段 植物组织培养过程 转基因植物培育过程
6、2 植物细胞原生质体得制备与融合
6、2、1原生质体得制备 植物细胞原生质体就是指那些已去除全部
细胞壁得细胞
原生质体得制备包括取材与除菌、酶解、 分离、鉴定5个步骤
激光共聚焦扫描显微镜
激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细 胞形态,也可以用于细胞内生化成分得定量 分析、光密度统计以及细胞形态得测量,其 原理就是利用激光作扫描光源,逐点、逐行、 逐面快速扫描成像,由于激光束得波长较短, 光束很细,所以共焦激光扫描显微镜有较高 得分辨力,大约就是普通光学显微镜得3倍
《细胞工程》课程教学的几点体会
和 焦虑 。而求知 欲就 是学 习需 要 ， 学 习需 要是 学 生在学 习时感 到对某 种知 识欠 缺不 足 ， 而力求 获得 提 高满 足 的一 种心 理状 态 。 随着 海 西经 济 发展 和我 校 “ 教学 应 用型 ” 发展 方 向的进 一步 确立 ， 作 为一 名 细胞 工 程课 程 的任
工程学的原理 、 试验方法或技术 ， 在细胞或组织水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性 ， 以获 得特定的细胞 、 细胞产品或新 的生物体 的有关理论和技术方法 的学科Ｉ ｌ ＿ 。它既是现代生物技术 的重
要组成部分 ， 同时也是现代生物学研究 的重要技术工具 ， 在高等院校生命科学及相关学科 的课程
课教师 ， 认真思考“ 教与学 ， 学与教” ， 在生物技术 、 生物工程两个专业的《 细胞工程》 课程教学上进 行了一些改革和探索 ， 也取得了一些效果 ， 供同行参考。
１ 教材 的选 用
目前 ， 细胞工程课程可供选用教材很多 ， 有安利 国主编的《 细胞工程》 ， 杨淑慎主编的《 细胞工 程》 ， 殷红主编的《 细胞工程》 ， 朱至清主编的《 植物细胞工程》 ， 谢从华主编的《 植物细胞工程》 ， 徐永
华主编的《 动物细胞工程》 等等。不 同的学校根据 自己的专业方向和专业特色 ， 选用适合的教材 ， 例
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — １ １
基金项 目： 福建省教育厅项 目（ Ｊ Ａ１ １ ２ ８ ４）
作者简介 ： 金 美芳（ １ ９ ７ ８ 一 ） ， 女， 甘 肃兰州人 ， 讲 师， 硕 士， 主要从事细胞工程和细胞生物学方面的教 学与科研 工作 。
第 ５期
金美芳 ： 《 细胞工程》 课 程教学的几点体会
工程学的原理 、 试验方法或技术 ， 在细胞或组织水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性 ， 以获 得特定的细胞 、 细胞产品或新 的生物体 的有关理论和技术方法 的学科Ｉ ｌ ＿ 。它既是现代生物技术 的重
要组成部分 ， 同时也是现代生物学研究 的重要技术工具 ， 在高等院校生命科学及相关学科 的课程
课教师 ， 认真思考“ 教与学 ， 学与教” ， 在生物技术 、 生物工程两个专业的《 细胞工程》 课程教学上进 行了一些改革和探索 ， 也取得了一些效果 ， 供同行参考。
１ 教材 的选 用
目前 ， 细胞工程课程可供选用教材很多 ， 有安利 国主编的《 细胞工程》 ， 杨淑慎主编的《 细胞工 程》 ， 殷红主编的《 细胞工程》 ， 朱至清主编的《 植物细胞工程》 ， 谢从华主编的《 植物细胞工程》 ， 徐永
华主编的《 动物细胞工程》 等等。不 同的学校根据 自己的专业方向和专业特色 ， 选用适合的教材 ， 例
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — １ １
基金项 目： 福建省教育厅项 目（ Ｊ Ａ１ １ ２ ８ ４）
作者简介 ： 金 美芳（ １ ９ ７ ８ 一 ） ， 女， 甘 肃兰州人 ， 讲 师， 硕 士， 主要从事细胞工程和细胞生物学方面的教 学与科研 工作 。
第 ５期
金美芳 ： 《 细胞工程》 课 程教学的几点体会
第一章绪论细胞工程CellEngineering-文档资料
动物细胞培养技术的建立
1907年，Harrison首先培养了蛙胚神 经管区细胞，并观察到从中长出的轴 突细胞（神经纤维），他的工作被认 为是动物细胞培养开始的标志； 1911年，Carrel发现了鸡胚浸出液对 于培养细胞的生长促进作用，并首次 把无菌技术引入组织培养技术中。 1914年，Thomson建立了器官培养技术。 1940年，1951年，Earle和Gay分别建 立了c3H小鼠结缔组织细胞系的L系和人 体细胞系－人体宫颈癌Hela细胞系。
A.Carrel
细胞融合技术的建立和杂交瘤技术的诞生
1958年, Okada发现紫外灭活仙台病毒可引起艾氏腹水瘤细胞彼此 融合。 60年代，Harris(1965)诱导不同动物体细胞融合获得成功并培养 存活。 Lifflefield(1964)根据亲本细胞的酶缺陷型，利用HAT选择性培 养基能使亲本细胞死亡而只留下异型融合细胞，并能不断地增殖， 从此形成了细胞融合到杂种细胞选择、培养的一整套技术。 1975年，免疫学家Kohler和Milstein利用仙台病毒诱导绵羊红细 胞免疫的小鼠脾细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，选择到能分泌单一 抗体的杂种细胞。该杂种细胞具有在小鼠体内和体外培养条件下 大量繁殖的能力，并能长期地分泌单克隆抗体，从而建立了小鼠 淋巴细胞杂交瘤技术。
2002年5月24日，广西大学动物繁殖研究所宣布，研究人员于5月 中旬成功地繁殖了一只胚胎细胞克隆兔。这只克隆兔出生时重82克， 如今体重增长数倍，看上去发育良好。与一般实验动物相比，兔子 与人类的生理更加接近，克隆兔的成功诞生，有助于人类医学研究。 出生近两周的克隆兔(前)与同日出生的普通兔(后)相比，体形上要大 许多。
2、植物细胞工程的发展历史
探索阶段（1902-1929）
细胞工程(第二版)安利国绪论考试重点
绪论1、细胞工程：是按照一定的设计方案，通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作，获得重构的细胞、组织、器官以及个体，创造优良品种和产品的综合性生物工程。
按生物类型可以分为：动物细胞工程、植物细胞工程和微生物细胞工程。
按实验操作对象可以分为细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体操作、转基因生物等。
2、细胞培养和组织培养都属于体外培养，是指生物细胞和组织在离体条件下的生长和增殖3、细胞溶和：又称细胞杂交，是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。
在自然情况下细胞发生融合的现象称为自然融合，用人工方法使细胞间发生融合称为人工诱导融合。
4、细胞核移植：是利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离，然后再将不同来源的核与质重组，形成杂合细胞。
5、染色体工程：是把单个的染色体或染色体组转入或移出受体细胞，从而形成新的染色体组合和遗传构成。
6、胚胎工程：是以生殖细胞和胚胎细胞为对象进行的细胞工程操作，主要包括体外受精、胚胎移植、胚胎切割。
7、干细胞与组织工程：干细胞是动物体内具有分化潜能、并能自我更新的细胞，分为胚胎干细胞、组织干细胞。
8、转基因动物：是通过基因工程技术将外源的目的基因导入生殖细胞或早期胚胎，并整合到受体细胞的基因组中，经发育形成所有细胞都包含目的基因的动物个体。
将目的基因在器官或组织中进行特异性高表达的转基因动物称为动物生物反应器。
9、转基因植物：通过基因工程技术将外源的目的基因导入植物细胞后直接进行诱导培养就可以再生出转基因植株。
10、1839年施旺和施莱登建立了细胞学说。
1902年Haberlandt提出了细胞全能学说。
1907年Harrison创立了动物组织培养技术。
Okata于1962年发现仙台病毒可诱发艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞体。
第一只转基因动物是Gordon通过向小鼠的单细胞胚胎的原核注射纯化的DNA后获得。
高中生物高考复习思维导图(高清专题动画版)-考前知识再梳理
专题三 遗传、变异与进化之遗传的基本规律和人类遗传病
豌豆
同源染 色体分离
等位基 因分离
减Ⅰ后期 有性
非同源染 色体上非等位 基因自由组合
核基因遗传
萨顿 摩尔根
伴X显性
多基因 染色体异常
产前诊断
专题三 遗传、变异与进化之变异、育种与进化
思维导图
有丝分裂间期 产生了原基因的等位基因 减Ⅰ的四分体时期和减Ⅰ后期
分级调节 反馈调节
体液运输 靶器官、靶细胞
专题四 生命活动的调节之人体的稳态与免疫
组织液、血浆、淋巴等
神经—体液—免疫
机体进行正常生命活动的必要条件
思维导图
下丘脑
胰岛素、胰高血 糖素、肾上腺素
免疫器官
下丘脑
甲状腺激素、 肾上腺素 神经—体液调节
下丘脑
抗利尿激素
细胞免疫 防卫功能
专题四 生命活动的调节之植物的激素调节
作用条件温和
C、H、O、N、P A—P~P~P
ADP+Pi+能量 细胞呼吸
直接能源物质
思维导图
专题二 细胞的代谢之光合作用与细胞呼吸
思维导图
CO2＋H2O―叶光―绿能→体 (CH2O)＋O2 光、色素、酶 叶绿体类囊体的薄膜上
[H]、ATP、多种酶
CO2 的固定、C3 的还原 光、CO2、温度等
C6H12O6＋6O2＋6H2O――酶→6CO2＋12H2O＋能量 细胞质基质和线粒体
只产生新基因型，不产生新基因 缺失、易位、倒位、重复
基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
种群 突变和基因重组 自然选择决定
隔离 物种多样性
专题四 生命活动的调节之动物和人体生命活动的调节
豌豆
同源染 色体分离
等位基 因分离
减Ⅰ后期 有性
非同源染 色体上非等位 基因自由组合
核基因遗传
萨顿 摩尔根
伴X显性
多基因 染色体异常
产前诊断
专题三 遗传、变异与进化之变异、育种与进化
思维导图
有丝分裂间期 产生了原基因的等位基因 减Ⅰ的四分体时期和减Ⅰ后期
分级调节 反馈调节
体液运输 靶器官、靶细胞
专题四 生命活动的调节之人体的稳态与免疫
组织液、血浆、淋巴等
神经—体液—免疫
机体进行正常生命活动的必要条件
思维导图
下丘脑
胰岛素、胰高血 糖素、肾上腺素
免疫器官
下丘脑
甲状腺激素、 肾上腺素 神经—体液调节
下丘脑
抗利尿激素
细胞免疫 防卫功能
专题四 生命活动的调节之植物的激素调节
作用条件温和
C、H、O、N、P A—P~P~P
ADP+Pi+能量 细胞呼吸
直接能源物质
思维导图
专题二 细胞的代谢之光合作用与细胞呼吸
思维导图
CO2＋H2O―叶光―绿能→体 (CH2O)＋O2 光、色素、酶 叶绿体类囊体的薄膜上
[H]、ATP、多种酶
CO2 的固定、C3 的还原 光、CO2、温度等
C6H12O6＋6O2＋6H2O――酶→6CO2＋12H2O＋能量 细胞质基质和线粒体
只产生新基因型，不产生新基因 缺失、易位、倒位、重复
基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
种群 突变和基因重组 自然选择决定
隔离 物种多样性
专题四 生命活动的调节之动物和人体生命活动的调节
高清版新课标高中生物思维导图
过程
光反应 暗反应
场所，条件 物质变化 能量变化
实质、意义
影响光合作用 的因素及应用
内部因素 外界因素
叶面积指数 叶龄 光照强度 温度 二氧化碳浓度 必需矿质元素
水
ATP的主要来源
概念
有氧呼吸
方式
比较
无氧呼吸
实质
意义
影响呼吸作用 的因素及应用
内部因素 环境因素
遗传因素 温度 氧气浓度 CO2浓度
含水量
DNA
分类 RNA
功能
糖类
元素 种类及作用
脂质
元素 种类及作用
有氧呼吸主要场所 光合作用的场所
线粒体 叶绿体
双层膜 细胞器
对来自内质网的蛋白质 进行加工、分类和包装
高尔基体
增大膜面积，与蛋白质、脂质 和糖类的合成有关，蛋白质 的运输通道
维持渗透压，使细胞膨胀
内质网 液泡
单层膜 细胞器
含有多种水解酶，可 分解细胞器和病毒
染色质
结构 功能
遗传物质的载体
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞膜 细胞壁
细胞的基 本结构
2/20
细胞骨架
组成 蛋白质纤维组成的网状结构
作用
在真核中维持细胞形态； 保持细胞内部结构的有序性
细胞质基质
成分
水、无机盐、脂质、糖类、 氨基酸、核苷酸和多种酶
状态 呈不断流动的胶质状
作用 活细胞代谢的主要场所
保护、物质交换、能量转换、 信息传递等；提供酶的附着位点； 使细胞内区域化
功能
生物膜系统
研究意义 实验：体验制备细胞膜的方法
纤维素和果胶 成分
保护和支持作用 功能
细胞工程英文简介 ppt课件
PPT课件
CE0 - 8
CE 0-1 Cell Engineering and Biotechnology
PPT课件
CE0 - 9
Cell engineering encompasses a wide range of research and practical techniques in science. Technically, any manipulation that disturbs a cell from its original, natural state is cell engineering.
（Tissue，Organ） and Modification
品种改良，生物制品(如抗 体制备)，医学用途，…
Genetic Operation Level Application areas
Purpose
DNA, chromosome, cell, …
Animal，plant，medicine，basic research
Biotechnology can also be defined as the manipulation of organisms to do practical things and to provide useful products.
PPT课件
CE0 - 13
Biological Resources • Organisms or parts of organism • Molecules
PPT课件
CE0 - 11
Milestone: Recombinant DNA technique in 1970s
• 1944 DNA and genetic information • 1953 DNA model and replicatio • 1961 Genetic code • 1972 Recombinant DNA techniques
专题2细胞工程ppt课件
P38
1.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像 的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、 相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物 种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马 铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长 番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
•原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物 质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从Байду номын сангаас论上讲，生 物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
•差异:1 受精卵的全能性最高 2 受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
•潜在全能性的原因：基因表达的选择性
怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株?
2、有没有一种温和的去细胞壁的方法？
3、如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一 步该对此细胞做何种处理？
4、如何将杂种细胞培育成杂种植株？
人工诱导的方法:
物理法:离心振动、电激等 化学法：诱导剂（聚乙二醇）
植物细胞杂交技术流程图
此时最活跃的细胞器是？
酶解法
诱导原生质 体膜融合
筛选出所需 的杂种细胞
植物组织培养过程
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根 伤
组
织
芽
植 物 体
植物组织培养条件：
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、适时光照等。
组织培养的概念:P36
实验 胡萝卜的组
植物材料消毒
接种到诱导培养基
诱导出愈伤组织 愈伤组织转接到继代培养基上
生物技术概论 第四章 细胞工程PPT课件
第四章 细胞工程
Cell Engineering
1
内容
(1)细胞工程概念 (2)细胞工程的发展 (3)细胞工程基本大技术 (4)细胞工程的操作流程 (5)细胞工程技术的应用
2
一、细胞工程的概念
1、细胞工程在现代生物技术中的作用 2、细胞工程的概念 3、细胞工程的范畴 4、细胞工程的理论基础
3
1、细胞工程在现代生物技术中的作用
12
大规模的细胞培养可分为三个层次： 单个细胞培养、组织培养和器官培养。植 物细胞和原生质体培养技术可以用于育种， 也可用于各类植物的快速繁殖，在培养无 毒苗、长期贮存种子和生产次生代谢产物 等方面发挥作用。动物细胞培养技术可用 于制取许多有应用价值的细胞产品，如疫 苗和生长因子等。利用细胞培养系统可进 行毒品和药物检测；一些培养细胞可用于 治疗。
9
(2)染色体组工程
染色体组工程是整个改变染色体组数 的技术。自从1937年秋水仙素用于生物学 后，多倍体的工作得到了迅速发展，例如 得到四倍体小麦，八倍体小黑麦等。
10
(3)细胞质工程
又称细胞拆合工程，是通过物理或化 学方法将细胞质与细胞核分开，再进行不 同细胞间核质的重新组合，重建成新细胞。 可用于研究细胞核与细胞质的关系的基础 研究和育种工作。
36
32
2、细胞培养技术
细胞培养是指动物、植物和微生物细胞在体 外无菌条件下的保存和生长。细胞培养技术包括：
1）取材除菌； 2）配制培养基； 3）对培养基除菌或灭菌； 4）采用无菌操作进行接种； 5）在培养室培养，并控制种类细胞生长所 需的最佳培养条件，如温度、湿度、光照、氧气、 二氧化碳等；当细胞达到一定生物量时应及时收 获或传代。
5
3、 细胞工程的研究范畴
Cell Engineering
1
内容
(1)细胞工程概念 (2)细胞工程的发展 (3)细胞工程基本大技术 (4)细胞工程的操作流程 (5)细胞工程技术的应用
2
一、细胞工程的概念
1、细胞工程在现代生物技术中的作用 2、细胞工程的概念 3、细胞工程的范畴 4、细胞工程的理论基础
3
1、细胞工程在现代生物技术中的作用
12
大规模的细胞培养可分为三个层次： 单个细胞培养、组织培养和器官培养。植 物细胞和原生质体培养技术可以用于育种， 也可用于各类植物的快速繁殖，在培养无 毒苗、长期贮存种子和生产次生代谢产物 等方面发挥作用。动物细胞培养技术可用 于制取许多有应用价值的细胞产品，如疫 苗和生长因子等。利用细胞培养系统可进 行毒品和药物检测；一些培养细胞可用于 治疗。
9
(2)染色体组工程
染色体组工程是整个改变染色体组数 的技术。自从1937年秋水仙素用于生物学 后，多倍体的工作得到了迅速发展，例如 得到四倍体小麦，八倍体小黑麦等。
10
(3)细胞质工程
又称细胞拆合工程，是通过物理或化 学方法将细胞质与细胞核分开，再进行不 同细胞间核质的重新组合，重建成新细胞。 可用于研究细胞核与细胞质的关系的基础 研究和育种工作。
36
32
2、细胞培养技术
细胞培养是指动物、植物和微生物细胞在体 外无菌条件下的保存和生长。细胞培养技术包括：
1）取材除菌； 2）配制培养基； 3）对培养基除菌或灭菌； 4）采用无菌操作进行接种； 5）在培养室培养，并控制种类细胞生长所 需的最佳培养条件，如温度、湿度、光照、氧气、 二氧化碳等；当细胞达到一定生物量时应及时收 获或传代。
5
3、 细胞工程的研究范畴
《细胞工程》第2章：(2)细胞生物学基础31
HIV
核心
基因组：两条相同的RNA链 核心蛋白质：P17、P24、P9、P7 酶类：逆转录酶、蛋白酶、整合酶
F、感染分子机制：（见图）
HIV gp120与T4细胞和巨噬细胞表面CD4结合 装配使宿主细胞破裂和死亡 入侵
潜伏或繁殖
G、治疗：鸡尾酒疗法多途径多药物综合治疗 创造者——香港何大一（新余人）
热敏感，560C、30 min灭活；易被 乙醚、乙醇、丙酮等灭活
——RNA逆转录病毒： HIV-1和 HIV-2 （前者致病性和传播力强于后者，99%患者为HIV-1所致； 感染者临床表现分急性期1-3个月、慢性期10年、终末期较短）
E、病毒分子结构：（见图）
外膜：脂双层中嵌有病毒糖蛋白——gp120、gp41
C、T细胞 表面抗原受 体（TCR） ——与Ig有 许多相似点， 高度特异性 和多样性
D、MHC（人类白细胞抗原HLA体系） ——最复杂、最具多态性，基因处在第6染色体上；
H、CD分子（白细胞分化抗原）
• CD的概念：应用以单克隆抗体为主的聚类分析法，将来自 不同实验室的单克隆抗体所识别的同一白细胞分化抗原归 为一个分化群，简称CD（cluster of differentiation） • CD分子是用单抗识别、归类而命名，范围十分广泛，其中 包括了粘附分子组，因此大部分粘附分子已有CD的编号， 但也有部分粘附分子尚无CD编号。粘附分子是以粘附功能 来归类，粘附分子与CD分子是根据不同角度的命名。 • 粘附分子是介导细胞或细胞间相互接触和结合分子的统称， 位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白，并以受体和配体结 合的形式发挥作用。粘附分子使细胞与细胞间，细胞与基 质间发生粘附，参与细胞的识别，活化和信号传导，细胞 增值与分化，细胞的伸展与运动，使免疫应答，炎症发生， 凝血，肿瘤转移，创伤愈合等一系列重要生理和病理过程 的分子基础。