— 细胞工程(课件)

细胞分散后诱导细胞融合
离心、电刺激、振动、聚乙二 与植物体细胞杂交相比，还可
醇等诱导
用灭活的病毒诱导
获取杂种植株
获得杂交细胞，以生产细胞产 品
克服远缘杂交不亲和的障碍， 扩展杂交亲本范围，培育新品 种
制备单克隆抗体、病毒疫苗、 干扰素等
3．癌细胞
❖ 在个体正常发育过程中，细胞有控制地通过有丝分裂增殖，有秩序
2. 植物组织培养
（1）原理----植物细胞的全能性 （2）过程----脱分化 再分化
离体的 器官、 组织和 细胞
植物激素、无机盐和糖类等
脱分化
愈伤 组织 再分化
胚 状 体
再分化
有根、茎、叶 的试管苗
特点：
a. 植物细胞的有丝分裂是植物组织培养基础。
b. 愈伤组织 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化呈
细
胞骨架结构紊乱；产生新的膜抗原；对生长因子需要量降低等方面。 （2）致癌因子及癌基因学说
胞
❖ 凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类：化学致
分
癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。 ❖ 一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学说”：认为病毒对细
化
胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起，而正常细胞中存 在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病毒基因组中获
胚状体
根芽
植物体
二、植物组织培养
➢ 植物组织培养应用举例（三）
人工种子
胚状体 人工种皮 人工胚乳
三、植物体细胞杂交
3. 过程：
植物A细胞 去壁
植物B细胞
杂种植株
原生质体A
原生质体融合
原生质体B 细胞分裂
愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
原生质体融合方法： 物理法：离心、振动、电刺激等
无定形状态的薄壁细胞。
c. 具有光合作用能力的类型是胚状体以后的结构和个体。
d. 亲代与子代保持遗传的连续性与稳定性。
③脱分化与再分化的比较
比较内容
脱分化
再分化
过程
细胞→愈伤组织
愈伤组织→幼苗
形成体特 点
需要条件
细胞排列疏松而无 规则，是一种高度 液泡化呈无定形状 态的薄壁细胞
a. 离体
b. 适宜的营养
❖ 激素---细胞分裂素 生长素 ❖ 适宜的条件---无菌 温度 酸碱度
酸等
（4）全能性的差异性
在生物的所有细胞中，受精卵的全能性最高，生 殖细胞尤其是卵细胞有较高的全能性。 具体表现为 植物细胞>动物细胞（动物细胞中细胞核具有全能）
受精卵>生殖细胞（配子、精子、卵子）>体细胞 体细胞中—分化程度低>分化程度高 幼嫩>衰老 细胞分裂能力强>细胞分裂能力
细胞的结构与功能
六 细胞工程
一、 植物细胞工程
1. 细胞的全能性
（1）概念 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个
体的潜能的特性。
（2）细胞全能性的物质基础 生物体的每一个细胞都包含有该种所特有的
全部遗传物质，既发育成为完整个体所必需的 全部基因。
（3）全能性表达的条件
❖ 离体---必要条件 ❖ 一定的营养物质---水 无机盐 维生素 氨基
脱分化
愈
根
伤 再分化
组
织
芽
植 物 体
脱分化 再分化
由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组 织的过程，称为植物细胞的脱分化。
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新 分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的 再分化。
二、植物组织培养
➢ 植物组织培养应用举例（一）
脱分化
再分化
离体植 物细胞
愈伤组织
化学法：聚乙二醇（PEG）
三、植物体细胞杂交
过程示意图
(1)
(2)
(3)
(1)
(4)
(5)
三、植物体细胞杂交
4. 植物体细胞杂交应用
白菜
甘蓝
白菜－甘蓝
核心要点突 破
4．单克隆抗体的制备 (1)过程
3．过程
基础知识梳 理
单克隆抗体的制备过程
核心要点突 破
名称
植物组织培养核心要点植物突体细胞杂交
紫外线
ຫໍສະໝຸດ Baidu
丧失感染活性 （不感染细胞）
保留融合活性（诱 导细胞融合）
融 合 过 程 示 意 图
单 克 隆 抗 体 制 备 过 程
植 所采用技术 物 的理论基础
细
胞
工 通常采用的技
程
术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养 植物体细胞杂交
二、植物组织培养
2. 植物组织培养过程
离体的植物 器官、组织
或细胞
细胞核移植
融合后的卵细胞
卵裂
早期胚胎
胚胎移植
过
程
C母绵羊子宫
妊娠 分娩
多莉羊
杂种植株的再生与鉴定
第二节 细胞工程简介 二 动物细胞工程
动物细胞工程概述
❖
动物细胞培养
动 物
动物细胞融合
细 胞
单克隆抗体制备应用
工
程
胚胎移植
核移 植
动物细胞培养基本概念
❖ 培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维 生素和动物血清等
❖ 原代培养：单个细胞 传至十代左右 ❖ 传代培养：经原代培养的细胞 传40到50代。 ❖ 细胞株：10到40、50代的细胞，遗传物质没
原理
细胞的全能性
破 细胞膜具有一定的流动性和细
胞的全能性
过程
植物组织培养和植物体细胞杂交
（5）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
原理 细胞融 合方法 诱导手段
结果
用途
植物体细胞杂交
动物细胞融合
细胞膜的流动性、植物细胞的 细胞膜的流动性
全能性
用纤维素酶、果胶酶去除细胞 用胰岛蛋白酶或胶原蛋白酶使
壁后诱导原生质体融合
10、基因工程第一步和第四步分别是什么 11、常用的运载体是12、 分子水平确定目的基因已经导入受体细胞的方法是
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官（取材）
剪碎
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
（分解细胞间的蛋白）
单个细胞
动物组织细胞间隙中含有
加培养液 一定量蛋白质
细胞悬液
原代培养
10代细胞 细胞株
遗传物质未改变
50代细胞 细胞系
c. 生长素和细胞分 裂素
先期有胚状体，后有根、 芽、茎和叶
a. 离体 b. 适宜的营养 c. 生长素和细胞分裂素 d. 光照
3.植物体细胞杂交
⑴概念 将两个来自不同植物的体细胞融合成一 个杂种细胞并把这杂种细胞培养成新的植物体的 方法。 ⑵过程
原生质体制备→原生质体融合诱导→杂种细胞的筛选和培养 ↓
得。如果细胞癌基因受阻，则细胞能正常发育；在各种致癌因子作
用下，细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变。
1、两个DNA能够连接在一起的原因
2、抗虫基因在棉花细胞中表达的过程
3、基因工程的原理 4、蛋白质工程中改造基因的两种方式 5、生产 抗虫作物的优点 6、如何从个体水平确定人胰岛素基因在大肠杆菌中 已经表达 7、把目的基因导入植物和动物方法分别是什么 8、蛋 白质工程的目的 9、基因工程的工具酶
地发生分化，执行特定的功能。可是，有时部分细胞由于受到某种
（ 六
因素的作用则发生转化，不再进行终未分化，而变成了不受调节的 恶性增殖细胞，这种细胞即称为癌细胞。
（1）癌细胞的主要特征
）
❖ 癌细胞的主要特征表现在无限增殖；接触抑制现象丧失；细胞间的 粘着性降低，易分散和转移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；细
发生改变。 ❖ 细胞系：超过50代的细胞，遗传物质发生改
变，可无限增殖。
动物细胞培养过程
胚胎成幼龄动物的组织器官（细胞来源）
剪碎胰蛋白酶
分离细胞
单个细胞 洗涤、稀释、分离 原代培养
原代细胞 传代培养
细胞株 （遗传物质没有发生改变）
细胞系 （遗传物质发生改变）
动物细胞融合
物理法 化学法 生物法
仙台病毒
无限传代
传代培养
遗传物质已改 变
5.如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？
细胞 悬浮 液
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株
细胞系 遗传物质改变
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
多数组织细胞固定在表面 生长和分裂。
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
多
卵细胞
莉
乳腺细胞
羊 的
细胞质
细胞核
培 育