细胞工程的理论基础课件

合集下载

第二讲细胞工程-PPT

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ppt课件

细胞工程ppt课件

(2)为什么细胞具有全能性呢(物质基础)?
每个细胞具有发育成完整个体所需的全部遗传信
息 (基因)。
ppt课件
4
(3)为什么每个细胞都具有发育成完整个 体的全部遗传信息呢?
生物体每一个体细胞都是一个受精卵经有丝分 裂产生的。
(4)生物的哪种细胞最容易发育生物体 (全能性最高)?
受精卵>生殖细胞>体细胞;
细胞分裂素 较高 生长素
有利于芽的产生
细胞分裂素 较低 生长素
有利于生根
➢植物组织培养中的条件控制
离体的植物器官、组织或细胞(外植体)
遮光
脱分化
①无菌
愈伤组织
②营养 ③一定的外界条件
④植物激素
再分化 一定的光照
根、芽
芽发育成叶, 叶肉细胞中叶 绿素的合成需 要光照
植物体
3、植物细胞工程的应用
(1)植物繁殖的新途径
(2)过程:
③ ①②


植物细胞的融合
植物组织培养
(3)植物体细胞杂交的方法原理 技术手段:植物细胞融合、植物组织培养 去壁方法: 酶解法(纤维素酶、果胶酶等)
融合方法:物理法:离心、振动、电刺激等
化学法:聚乙二醇(PEG)
融合的基础:细胞膜的流动性
融合成功的标志:再生出细胞壁 杂交完成的标志: 获得杂种植株
②保持优良遗传特性 ③不受气候、季节、地 域限制,时间短,占地少;方便地贮藏和运输。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种 方法: 花药离体培养+秋水仙素处理 优点: 明显缩短育种年限;后代通常是纯合体。
②突变体的利用
诱变处理
外植体
脱分化 愈伤组织
再分化 多种 筛选 突变体

细胞工程第一章PPT课件

细胞工程第一章PPT课件

细胞培养技术需要提供适宜的环 境条件,包括温度、湿度、气体 组成等,以维持细胞的正常生理
状态。
细胞培养技术分类
原代细胞培养
直接从生物体内取出的细胞进行的培养。
传代细胞培养
将原代细胞经过分裂、生长,形成细胞系或细胞株,再进行的培养。
细胞系
从原代细胞培养中获得的具有特定生物学特征的细胞群体。
细胞株
通过选择和克隆化获得的具有特定生物学特征的细胞群体。
细胞工程应用领域
农业、医学、生物制药、生物能源等领域。
细胞工程应用
农业领域
通过细胞工程改良作物品种, 提高产量和抗性,培育抗虫、
抗病、抗旱等新品种。
医学领域
用于疾病治疗、药物研发和人 体组织工程,如干细胞治疗、 基因治疗和人工器官等。
生物制药领域
通过细胞培养技术生产疫苗、 抗体、干扰素等生物药物,提 高药物产量和纯度。
技术难题
加强基础研究,提高细胞工程技术的稳定性 和安全性。
成本与普及度
降低细胞工程技术成本,使其更广泛地应用 于临床治疗。
安全性与长期影响
加强长期追踪观察,确保细胞工程技术对人 类健康无不良影响。
细胞工程对人类社会的影响
医疗保健
细胞工程技术将为疾病治疗提供更多有效手 段,提高人类健康水平。 Nhomakorabea生物技术产业
细胞工程第一章
目录
• 细胞工程简介 • 细胞培养技术 • 干细胞研究 • 基因编辑技术 • 细胞工程展望
01
细胞工程简介
细胞工程定义
细胞工程定义
细胞工程是一门应用细胞生物学和分子生物 学原理与方法,在细胞水平上改变生物遗传 特性的技术。
细胞工程原理
通过细胞培养、细胞融合、染色体操作和基因转移 等技术,实现对细胞遗传特性的改造和优化。

第三章细胞工程课件

第三章细胞工程课件

? 3. 自我复制:是指生物体利用自身作模板,通过代 谢作用,复制出完全相同的结构,或产生也具有相同 的自体繁殖能力的突变结构。
前者为“遗传”,后者为“变异”。 “遗传”保证 了物种的纯化,“变异”为物种的进化提供依据。自我复 制实现了遗传与变异的矛盾统一。
? 细胞具有生命特征属性
生物体由细胞组成,所以细胞也具有生命特征属性。 细胞是生物体结构和功能的基本单位。核酸是构成细 胞的重要物质,携带着遗传信息,并具有自我复制的能力, 但当单独存在时,不能表现出生命特征属性。只有组成细 胞时,才能表现完整的生命活动。
1.2 细胞工程的基础知识
? 生物界有两大类细胞:原核细胞与真核细胞。 ? 原核细胞:DNA裸露于细胞质中,不与蛋白质结合,
易于人们的遗传操作;生长迅速;胞内无膜系构造细 胞器;生长迅速;是细胞改造的良好材料。
? 真核细胞:胞内有细胞核和众多膜系构造细胞器;一 般都有明显的细胞周期,处于有丝分裂时期的染色包 体呈现高度螺旋紧缩状态,既不利于基因外钓,也不 利于外源基因的插入。可采取一定的措施诱导真核细 胞同步化生长。植物细胞外还有数层以纤维素为主要 成分的细胞壁。
? 即,生物体要维持生命,必须吐故纳新。
? 2. 应激性:是指生物体随环境变化的刺激而发生相 应反应的特征。
生物体的生存离不开环境条件,而环境又是不断变化 的。除四季有规律的变化外,还有些急剧变化,如干旱、 涝灾、高温、低温、昆虫侵害等等。生物体具有“某种机 制”来感知和正确估计环境的变化,以便在体内加以校正, 保证体内平衡,来应付突变的环境。
3.培养细胞展现自体复制特性
脱分化
植物组织
愈伤组织 (脱分化细胞)
再分化
植株
二、细胞工程的基本技术

《细胞工程绪论》PPT课件

《细胞工程绪论》PPT课件

• 胚胎培养:幼胚
h
6
h
7
1 植物新品种
感染束顶病毒的香蕉 植株
h正常香蕉植
8

植物新品种
普通玫瑰
蓝玫瑰
h
9
红豆杉细胞培养生产紫杉醇
• 取7、8月份新生嫩枝为外植体
流水冲洗,75%酒
精30s,0.1% HgCl2 5min
嫩枝切段
形态
学下端(近地端)接触培养基接种
2~3周灰白色
愈伤
测紫杉醇含量
h
23
四、细胞工程的应用
• 1. 植物细胞工程的应用
• 快速繁殖 • 植物脱毒 • 倍性育种和体细胞杂交育种 • 次生代谢产物生产 • 种质资源保存
h
24
四、细胞工程的应用
• 2、动物细胞工程的应用
• 生物制品生产:疫苗、干扰素、多种功能蛋白等 • 药物测试 • 组织移植 • 干细胞(B淋巴细胞) • 细胞生物学基础研究
• 动物细胞工程:动物细胞、组织、器官在离体条件 下的培养和利用等技术的总称。主要包括细胞培养 技术、融合技术、胚胎工程技术、克隆技术等。
h
5
1、植物细胞工程(分类)
• 植株培养:幼苗
• 器官培养:根、茎、叶、花、果等
• 组织培养:表皮、顶端分生组织
• 细胞培养:叶肉细胞、花粉细胞等
• 原生质体培养:
h
12
1、植物细胞工程的发展
• (1)探索阶段
• 1902年 德国植物学家Haberlandt 首次提 出细胞全能性假说并进行离体培养实验。
• 结果
材料
• 风眼兰 +蔗糖
栅栏组织 h
Knop溶液13
➢我愿意指出:在我的培养实验中,虽然经 常观察到细胞的明显生长,但从未观察到细 胞分裂。发现单细胞培养的条件,将是未来 培养试验的难题。在未来,人们可以成功地 从营养细胞培养出人工胚。

植物细胞工程的理论基础PPT课件

植物细胞工程的理论基础PPT课件
第39页/共72页
• 菊苣根
第40页/共72页
§3.离体培养下的遗传与变异
一、培养细胞变异的类型 二、变异原因 三.影响离体培养细胞遗传变异的因子 四.体细胞无性系变异的诱导 五、优良变异的筛选方法 六.体细胞无性系变异的利用 七、变异的抑制
第41页/共72页
一、培养细胞变异的类型
第42页/共72页
第14页/共72页
2.细胞分化与极性建立
极性是指植物的器官、组织、甚至单个细胞在不同的轴向上存在的某种形 态结构以及生理生化上的梯度差异。
在很多情况下,细胞的不均等分裂是是细胞极性建立的标志。 无论是在活体还是在离体条件下,一般认为,极性的建立和维管成分的产生, 是植物细胞分化的基本特征。
第15页/共72页
§1.细胞全能性
一. 细胞全能性的一般概念 二.细胞分化 三.离体培养中细胞的脱分化、再分化
第1页/共72页
一.细胞全能性的一般概念
一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有 能力称之为细胞的全能性。 细胞全能性的绝对性与相对性: 不是所有基因型的所有细胞在任何条件下都 具有良好的培养反应;即使对于植物细胞而言, 细胞全能性也并不意味着任何细胞均可以直 接产生植物个体;动、植物细胞全能性的表现 程度存在明显的差异。
• a激素 • b蔗糖浓度 • c 光照与温度
第17页/共72页
a.激素
生长素能促进维管组织形成 细胞分裂素与木质部的发生有关
第18页/共72页
激素在细胞分化中的作用,可能是通过在转录或翻译 水平上的调节作用而影响相关基因的表达从而调控细 胞分化。
第19页/共72页
b、蔗糖浓度
Wetmore 和 Sorokin 的洋丁香组织培养中试验

第四章 第二节细胞工程简介PPT课件

第四章 第二节细胞工程简介PPT课件
• C 获取细胞 原生质融合 组织培养 杂种植株
• D 获取细胞 原生质直接融合 组织培 养
22
• 3)植物体细胞杂交尚未解决的问题是

( C)
• A 去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体
• B 将杂种细胞培育成植株
• C 让杂种细胞按照人们的需求表现出亲代 的优良性状
• D 尚未培育出属间杂种植物
16
• 思考: • 1)植物细胞表现出全能性的必要条件
是什么? 2.)离体的器官、组织或细胞如果不进
行脱分化处理,能否培养成完整植物体? 3.)决定植物细胞脱分化、再分化的关
键因素是什么? 4.)在植物组培过程中,为什么要进行
一系列的消毒,灭菌,并且要求无菌操 作?
17
• 3) 影响脱分化的一个重要因素是植物 激素。当细胞分裂素与生长素共同使用 时,能强烈促进愈伤组织的形成,而两 者不同的浓度配比在再分化过程中,分 别对诱导根或芽的产生起关键作用。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。
23
二、动物细胞工程
常用的技术手段: 包括动物细胞培养、动物细胞融合、
单克隆抗体、胚胎移植、核移植等 。 动物细胞培养是其他细胞工程技术
的基础。
24
• (பைடு நூலகம்)动物细胞培养
• 1、培养液(液体培养基): • 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、
动物血清等。 • 2、过程:
25
原 代 培 养
(2002-12-10 16:28:53)
第四章 第二节细胞工程简介
细胞工程——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上,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。

专题2细胞工程ppt课件

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



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

细胞工程的理论基础与应用PPT课件

细胞工程的理论基础与应用PPT课件



1977年,利用胚胎工程技术成功培育出首例试管婴儿。
1984年,Villadsen利用胚胎细胞克隆出一只绵羊,这是首次 通过核移植技术克隆的哺乳动物。 1987年,Gordon获得分泌组织纤溶酶激活因子tPA的转基因 小鼠,随后转基因羊、牛、猪的乳腺生物反应器相继成功。
20


•1996年7月5日,世界上第一只克隆羊“多利”在英国苏格兰
细胞培养的分类
传代细胞培养 (secondary culture, subculture)
3
培养细胞形态分类
粘附型:附着在培养的固相支持物表面才能生长; 绝大多数细胞属于此类型,包括 上皮细胞、 成纤维 细胞、多角形细胞等 悬浮型:不必附着于固相支持物表面,可在悬浮状态下
生长;如白细胞、巨噬细胞
4
14Байду номын сангаас
1855 德国人R. Virchow 提出 “一切细胞来源于 已有的细胞” 的著名论 断;进一步完善了细胞 学说。
Cell Theory是19世纪的重大 发现之一,基本内容三条:
①有机体是由细胞构成的;
②细胞是构成有机体的基本 单位;
③新细胞来源于已存在细胞 的分裂。
Rudolf Virchow
Lifespan of cultured human cells
Senescence (M1)
Crisis (M2)
5
细胞工程的理论基础与应用
6
一、细胞工程的概念
细胞工程(Cell Engineering)
指以细胞为对象,应用生命科学理论,借助
工程学原理与技术,有目的地利用或改造生
物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品
细胞培养

第二章细胞工程的理论基础0

第二章细胞工程的理论基础0
包括动、植物细胞
细菌
蓝藻
植物细胞
动物细胞
(二)染色质与染色体
染色质与染色体是怎样区分的?
染色质和染色体是同一种物质在 细胞周期不同时间的不同形式。
染色质:指细胞分裂间期细胞中由DNA、组蛋白、 非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结
构,பைடு நூலகம்间期细胞遗传物质的存在形式。
染色体:指细胞有丝分裂或减数分裂过程中由染色
育形成不同的组织与器官。
胚胎发育
胚胎发育
5.遗传与育种
培养动植物优良品种可采用:
(1)细胞融合、杂交。 (2)人工诱发突变。 (3)多倍体诱导等染色体工程。 (4)转基因技术。 (5)组织培养、胚胎移植、克隆技术等。
主要元素: O、C、H、N 、P、S 微量元素: Ca、Na、K、Cl、Mg、Fe
Cu 、 Zn、B、Mo、I、Mn Co、Cr 、Ba、W 、 Ni
(1)生命无机物:
水 无机盐
在生物体中水的平均含量通常占65~70%。 水的特殊理化性质,对生化反应很重要,是生 命活动的必要条件。
(2)细胞有机物:
只复制一次,形成的四个子细胞染
色体数目减半。
同源染色体配对 非姊妹染色体交叉造成基因重组
精 细 胞 减 数 分 裂
(五)细胞分化与细胞全能性
1.细胞分化 细胞分化:个体细胞发育过程中, 后代
细胞在形态、结构和生理功能 上发生差异的过程。
2.表达基因类型
持 家 基 因: 指维持细胞生存所必 需的基因。
组织专一基因:指在各种细胞中 专一选择表达
的基因,其表达合成了 组织专 一的蛋白质。
3.其他名词
发育潜能:指细胞分化能力的强弱。 细胞全能性:指细胞具有发育成完整个体的潜能。 细胞多能性:指随着胚胎发育,有的体细胞失去全

细胞工程绪论课件

细胞工程绪论课件

03
随着技术的不断发展,干细胞治疗有望在未来解决许多目前难
以治愈的疾病,为人类健康带来更多福祉。
04 基因编辑技术
基因编辑技术概述
基因编辑技术是一种能够对生 物体基因进行精确修饰和改造 的技术。
它通过特定的酶,如核酸酶, 来识别和切割DNA序列,实现 对基因的插入、删除、替换等 操作。
基因编辑技术为遗传疾病治疗 、农业作物改良、生物科学研 究等领域提供了强大的工具。
科学研究
用于研究细胞的生长、分化、 凋亡等生命活动过程。
细胞培养技术挑战与前景
挑战
细胞来源的限制、培养条件的优 化、免疫排斥反应等问题。
前景
随着技术的不断进步,细胞培养 技术将更加成熟和普及,为生物 医药、再生医学等领域的发展提 供有力支持。
03 干细胞研究
干细胞基础知识
干细胞定义
干细胞是一类具有自我更 新和多向分化潜能的细胞 ,能够产生构成器官的各 种类型的细胞。
细胞工程绪论课件
目录
CONTENTS
• 细胞工程简介 • 细胞培养技术 • 干细胞研究 • 基因编辑技术 • 细胞工程未来展望
01 细胞工程简介
细胞工程定义
细胞工程定义
细胞工程是一门应用细胞生物学和分子生物学原理与方法,在细胞水平上改造生物遗传特性和生产性状,以获得具有 目标性状的新生物的技术。
力。
细胞培养技术是通过人工方法提 供适宜的生存环境,让细胞在体
外继续生长和分裂的技术。
细胞培养的基本条件包括无菌、 无毒的环境,适宜的温度、湿度
、气体浓度等。
细胞培养技术应用
生物医药研发
用于药物筛选、药效评估和毒 理学研究等。
疾病治疗
用于生产细胞治疗和基因治疗 所需的细胞。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档