细胞工程 总结

细细胞胞工工程程 ：是指以细胞为对象，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 品或新型物种的一门综合性科学技术。 细胞培养的操作方式有：分批式培养(batch culture)，流加式培养 (feeding culture)， 半连续式培养 (semi-continuous culture)，连续式 培养 (continuous culture) ，灌流式培养 (perfusion culture) 分批式培养 (batch culture)，细胞和培养基一次性加入培养容器中，待 细胞增长和产物积累到适当时间，一次性收获细胞、产物和培养基的方 法。 流流加加式式培培养养 (feeding culture)在在分分批批培培养养的的过过程程中中，间间歇歇或或连连续续补补加加一一 种种或或多多种种培培养养成成分分的的培培养养方方法法。一一般般接接种种体体积积为为容容器器总总体体积积的的1/2- 1/3。可可分分为为单单一一补补料料和和反反复复补补料料两两种种类类型型。 半连续式培养 (semi-continuous culture)，重复分批式培养或换液培养。 在培养过程中，每间隔一段时间从中取出部分培养基和细胞（一般取出 1/4-1/2 体积） ，再用新的培养液补足到原有体积，使培养容器内的原有 体积不变。 连续式培养 (semi-continuous culture)，在培养过程中以一定速度连续 不断地加入新鲜培养液，并以同样速度收获含有细胞的培养液，以保持 培养体积的恒定。 灌灌流流式式培培养养 (perfusion culture)，在在培培养养过过程程中中，不不断断补补充充新新鲜鲜培培养养液液， 同同时时回回收收原原来来的的培培养养液液，细细胞胞保保留留在在培培养养容容器器中中。 植植物物无无性性繁繁殖殖过过程程中中器器官官发发生生方方式式：不不定定芽芽型型，器器官官型型，器器官官发发生生型型， 胚胚状状体体型型，原原球球茎茎型型。 胚胚状状体体 ：是是在在组组织织培培养养中中分分化化产产生生的的具具有有芽芽端端和和根根端端，类类似似合合子子胚胚的的结结 构构。 细胞分化和形态建成 途途径径一一：外外植植体体 愈愈伤伤组组织织 分分生生细细胞胞团团 不不定定芽芽 或或不不定定根根 完完整整小小 植植株株 途途径径二二：外外植植体体 顶顶芽芽或或腋腋芽芽 （无无菌菌扦扦插插） 不不定定根根 完完整整小小植植株株 途途径径三三：外外植植体体 愈愈伤伤组组织织 胚胚状状体体 完完整整小小植植株株 途途径径四四：茎茎尖尖或或侧侧芽芽原原球球茎茎 毛毛状状假假根根 完完整整小小植植株株 培培养养基基的的配配制制 成成分分：大大、微微、铁铁、有有、糖糖、琼琼、激激、pH、其其他他 配配制制： 1、配配制制贮贮备备液液。 2、先先加加约约 3/4 的的蒸蒸馏馏水水，再再加加琼琼脂脂和和糖糖，煮煮至至琼琼脂脂溶溶化化，注注意意搅搅拌拌， 勿勿使使沸沸出出。 3、加加贮贮备备液液（大大、微微、铁铁、有有）、激激素素及及其其他他成成份份。 4、定定容容至至 110%（通通常常情情况况下下） 。 5、充充分分搅搅拌拌，调调pH，检检查查是是否否遗遗漏漏。 6、分分装装至至培培养养容容器器中中，盖盖好好覆覆盖盖物物。注注意意不不时时搅搅动动，勿勿使使培培养养基基沾沾污污培培 养养容容器器开开口口。 7、高高压压灭灭菌菌后后取取出出，冷冷至至室室温温即即可可使使用用。 （若若需需加加入入高高温温高高压压下下易易分分解解的的物物质质？） 人人工工种种子子 又又称称合合成成种种子子或或体体细细胞胞种种子子：指指将将植植物物离离体体培培养养中中产产生生的的胚胚状状 体体或或芽芽包包裹裹在在含含有有养养分分和和保保护护功功能能的的人人工工胚胚乳乳和和人人工工种种皮皮中中形形成成的的类类似似 种种子子的的颗颗粒粒。 （人人工工种种子子又又称称合合成成种种子子或或体体细细胞胞种种子子，是是一一种种含含有有植植物物 胚胚状状体体或或芽芽、营营养养成成分分、激激素素以以及及其其他他成成分分的的类类似似于于种种子子结结构构的的人人工工胶胶 囊囊） 人人工工种种子子的的优优势势 体体积积小小，结结构构完完整整，便便于于贮贮存存和和运运输输。 繁繁殖殖速速度度快快，数数量量大大，效效率率高高。 成成本本低低于于试试管管苗苗，便便于于机机械械化化播播种种。 人人工工胚胚乳乳可可根根据据不不同同植植物物的的要要求求配配制制，可可加加入入适适量量营营养养物物、激激素素、 有有益益微微生生物物、抗抗病病抗抗虫虫成成分分，使使人人工工种种子子优优于于天天然然种种子子。 可可作作为为植植物物基基因因工工程程和和遗遗传传工工程程的的载载体体。 可可固固定定杂杂种种优优势势，加加速速良良种种繁繁育育。 不不受受季季节节限限制制，适适于于工工厂厂化化生生产产。 人工种子的制备 a 暗处理后的成熟体细胞胚； b 用无菌吸管吸取与包埋剂混合的体细胞胚； c 带体细胞胚的液滴滴入2CaCl2溶液后形成的白色半透明的包埋丸； d 人工种皮包埋制成的人工种子 胚胚状状体体的的同同步步发发育育 ? 脱脱毒毒方方法法 物物理理方方法法：高高温温（热热疗疗）法法和和低低温温（冷冷疗疗）法法 化化学学方方法法：可可抑抑制制病病毒毒在在植植物物体体内内的的复复制制 生生物物方方法法：茎茎尖尖培培养养、微微体体嫁嫁接接、愈愈伤伤组组织织诱诱导导、花花药药培培养养和和珠珠心心 胚胚培培养养 茎茎尖尖脱脱毒毒是是控控制制植植物物病病毒毒的的有有效效途途径径 (1)、药药物物防防治治病病毒毒病病效效率率低低 (2)、抗抗病病毒毒育育种种步步履履艰艰难难 (3)、组组培培的的高高效效隔隔离离防防止止了了病病毒毒的的再再侵侵染染 茎茎尖尖脱脱毒毒技技术术 母母体体植植株株的的选选择择 欲欲脱脱毒毒材材料料的的品品种种典典型型性性及及外外植植体体的的健健康康程程度度。 取取材材和和灭灭菌菌 尽尽量量取取刚刚长长出出的的茎茎尖尖或或取取休休眠眠茎茎段段在在人人工工气气候候箱箱中中催催芽芽 （2530），顶顶芽芽腋腋芽芽均均可可。一一般般选选较较健健壮壮的的芽芽，用用自自来来水水冲冲洗洗干干净净， 剥剥去去外外层层叶叶片片，然然后后在在超超净净工工作作台台上上进进行行严严格格的的表表面面灭灭菌菌处处理理，待待用用。 剥剥离离和和接接种种 利利用用无无菌菌操操作作，将将灭灭过过菌菌的的芽芽放放在在解解剖剖镜镜下下，用用解解剖剖针针一一层层一一层层地地 仔仔细细剥剥离离叶叶片片，直直至至露露出出圆圆滑滑生生长长点点。用用锋锋利利的的解解剖剖刀刀小小心心切切取取 0.5mm 大大小小的的带带 12 个个叶叶原原基基的的茎茎尖尖，随随即即将将茎茎尖尖接接种种于于培培养养基基上上，放放 入入培培养养室室进进行行培培养养。 培培养养 选选择择合合适适的的培培养养基基是是茎茎尖尖培培养养成成功功与与否否的的关关键键，多多数数植植物物可可首首先先考考 虑虑和和选选择择 MS 培培养养基基，同同时时要要筛筛选选出出激激素素种种类类及及配配比比，添添加加适适量量的的其其他他 促促进进物物质质和和活活性性物物质质。接接种种的的茎茎尖尖放放在在培培养养室室内内培培养养，通通常常温温度度 25，光光照照 10003000lx，以以日日光光灯灯为为光光源源，每每天天照照光光1216h 为为 宜宜。 体体外外受受精精动动物物也也称称试试管管动动物物：指指将将供供体体的的精精子子和和卵卵子子在在体体外外受受精精，体体外外 培培养养胚胚胎胎发发育育到到一一定定阶阶段段，通通过过胚胚胎胎移移植植移移入入受受体体完完成成发发育育出出生生的的动动物物。 超超超数数数排排排卵卵卵： 是是是指指指在在在发发发情情情周周周期期期的的的适适适当当当时时时间间间，用用用人人人工工工方方方法法法促促促使使使动动动物物物有有有更更更多多多的的的 卵卵卵泡泡泡发发发育育育、成成成熟熟熟并并并排排排卵卵卵的的的一一一项项项技技技术术术。 胚胎移植 也称 受精卵移植 ，是指一头母畜（称为“供体 ”）发情排卵并 经过配种后，在一定时间内从其生殖道（输卵管或子宫角）取出受精卵 或胚胎，或取体外受精并培育至一定阶段的胚胎，移植到另外一头与供 体同时发情排卵、但未经配种的母畜（称为“受体 ”）的输卵管或子宫 角。这个来自供体的胚胎能够在受体的子宫着床，并继续生长和发育， 最后产下供体的后代。也就是通常说的“借腹怀胎 ”。 试管婴儿 是指由体外受精结合胚胎移植技术（）获得的婴儿。 是将卵子与精子分别取出后，在体外使其受精，并发育成胚胎后， 再植回母体子宫内发育，出生后获得婴儿的一种技术。 第三代试管婴儿 胚胎种植前遗传学诊断（PGD 第二代试管婴儿 显微受精 第一代试管婴儿 常规试管婴儿 克隆（ clone）的概念 原指用于扦插的枝条，也就是指无性繁殖。 N.是指遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性 繁殖群体。 V.是指实现无性繁殖的操作。 广义 的克隆：包括基因水平、细胞水平、胚胎水平和个体水平的复制。 狭义 的克隆：纯粹的无性繁殖方式。 克隆动物的意义与存在的问题 克隆动物的应用与意义 1检验动物细胞的全能性 2加速动物繁殖、优良育种3保护珍贵动物 4医药领域 存在的问题： 1技术尚不成熟 2克隆动物的体细胞突变、寿命及其它遗 传问题 3克隆动物的可应用性4社会学和伦理学问题 微微细细胞胞 又称为微核体，是指含有一条或几条染色体，外有一薄层细胞质 和一个完整质膜的核质体。 细细胞胞质质工工程程 是研究真核细胞的核质关系以及细胞器，细胞质基因转移的 技术。 细细胞胞融融合合 定义：也称体细胞杂交，是指将不同来源的原生质体（除去细 胞壁的细胞）相融合并使之分化、再生形成新物种或新品种的技术 对称融合：是两个完整细胞间的融合。 不对称融合：是利用物理或化学方法使某亲本的核或细胞质失活后再与 另外一个完整的原生质体融合。 细胞融合方法 生物法 仙台病毒法 化学法 PEG结合高 Ca、高 pH诱导法 物理法 电融合诱导法 来源前处理融合方法主要应用 动物细胞分散仙台病毒、 PEG、电融合单克隆抗体 植物细胞脱壁PEG、电融合作物育种 微生物细胞脱壁PEG新菌种培育 雌雌核核发发育育 俗称 “假受精 ”，指精子正常钻入和激活卵子，但精子的细胞 核很快消失，并未参与卵球的发育，胚胎发育仅在母体遗传控制下 进行的一种发育方式。 组组织织培培养养与与诱诱变变育育种种 即即原原生生质质体体的的再再生生步步骤骤 1选择合适的受体与部位2选择适宜的处理方法、处理剂与剂量3采用 正确的筛选方法 自然多倍体，的发生方式？是异源多倍体 植植物物细细胞胞培培养养的的特特点点 概概念念：植植物物细细胞胞培培养养是是在在离离体体条条件件下下，将将分分离离的的植植物物细细胞胞通通过过继继代代培培养养 增增殖殖，获获得得大大量量细细胞胞群群体体的的一一种种技技术术。 植植物物细细胞胞培培养养的的特特点点： 1细细胞胞体体积积大大 2通通常常以以非非均均相相细细胞胞团团的的形形式式存存在在 3有有细细胞胞壁壁和和大大液液泡泡， 易易被被剪剪切切力力损损伤伤 4生生长长慢慢，周周期期长长 5培培养养基基复复杂杂，易易污污染染 6需需要要 光光照照和和通通气气 生生物物反反应应器器 的的广广义义 概概念念：是是指指能能较较大大规规模模培培养养生生物物或或生生产产生生物物制制品品的的机机 器器设设备备或或能能较较大大规规模模生生产产生生物物制制品品的的生生物物体体。狭狭义义概概念念：为为细细胞胞生生长长 提提供供合合适适的的化化学学和和物物理理环环境境并并能能检检测测控控制制细细胞胞生生长长的的装装置置。 两相培养 概概念念：是是在在培培养养体体系系中中加加入入水水溶溶性性或或脂脂溶溶性性的的有有机机物物或或者者具具有有 吸吸附附作作用用的的多多聚聚化化合合物物，使使培培养养体体系系形形成成上上下下两两相相，细细胞胞在在水水相相中中 生生长长，合合成成的的次次生生代代谢谢物物质质分分泌泌出出来来后后转转移移至至有有机机相相中中。 微微藻藻的的培培养养方方式式： 光光能能自自养养培培养养 ，光光自自养养大大规规模模培培养养 ，异异养养 / /兼兼性性异异 养养培培养养 ，敞敞开开式式跑跑道道池池培培养养系系统统，光光生生物物反反应应器器 单单克克隆隆抗抗体体：是是经经免免疫疫的的哺哺乳乳类类动动物物单单一一的的B淋淋巴巴细细胞胞分分泌泌的的单单一一抗抗 体体，具具有有特特异异性性和和同同质质性性。 动物细胞的保存 常常温温保保存存：常常温温下下通通过过传传代代保保存存，一一般般保保存存几几天天至至十十几几天天。 低低温温冷冷藏藏： 4左左右右可可保保存存几几十十天天至至几几个个月月。 超超低低温温冻冻存存： - -1 19 96 6 下下可可保保存存几几十十年年甚甚至至更更长长。 转转基基因因动动物物反反应应 器器主主要要有有 乳乳腺腺 、血血液液 、膀膀胱胱、禽禽蛋蛋及及昆昆虫虫等等生生物物反反应应 器器。 干干细细胞胞：是是具具有有自自我我更更新新和和分分化化潜潜能能的的细细胞胞。 干干细细胞胞特特征征 形态特征：圆形或椭圆形，体积小，核质比大。 生化特征：有较高的端粒酶活性 增殖特性： 缓慢性 和自稳性 1）有分裂为其它细胞的可能 2）有无限增殖或分裂潜能 3）能连续分裂几代，或较长时间静止 4）以对称或不对称的方式生长 单单能能干干细细胞胞：表表皮皮干干细细胞胞、神神经经干干细细胞胞、精精原原细细胞胞、成成肌肌细细胞胞等等 胚胚胎胎干干细细胞胞： 即即ES细细胞胞，是是从从着着床床前前胚胚胎胎内内细细胞胞团团或或原原始始生生殖殖细细胞胞经经体体 外外分分化化抑抑制制培培养养分分离离的的一一种种全全能能性性细细胞胞，可可以以分分化化成成任任何何一一种种组组织织 类类型型的的细细胞胞。