第一章 细胞工程绪论

细胞工程,Cellengineering,主要内容,细胞工程的定义和基本内容细胞工程的发展简史细胞工程的应用,一、细胞工程的定义,细胞工程：在细胞水平上研究、培养、开发和利用各类细胞以获得特定的细胞和细胞产品的技术，是现代生物技术的重要组成部分。（利用细胞生物学和分子生物学的方法体外培养细胞以获得特定细胞、细胞产品和新物种）。组织/器官培养：外延概念（培养的组织最终趋向于单一细胞类型）,二、细胞培养的基本内容,植物细胞工程：用无菌方法使植物体的离体器官、组织和细胞在人为提供的条件下生长和发育的所有培养技术的总称。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。,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：胚胎培养：幼胚,1植物新品种,感染束顶病毒的香蕉植株,正常香蕉植株,植物新品种,普通玫瑰,蓝玫瑰,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%HgCl25min嫩枝切段形态学下端（近地端）接触培养基接种23周灰白色愈伤测紫杉醇含量悬浮培养生物反应器培养液收集甲醇提取,2、动物细胞工程,细胞培养方式：贴壁培养（大多数细胞）悬浮培养（血液、淋巴细胞等）应用：生物制品生产如疫苗干细胞,三、细胞工程的发展简史,1.植物细胞工程的发展探索阶段（20世纪初至30年代中期）建立阶段（20世纪30年代中至50年代末）发展应用阶段（20世纪60年代至今）,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。材料结果风眼兰栅栏组织Knop溶液+蔗糖虎眼万年青表皮细胞存活但不分裂,关于单离植物细胞培养实验,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。,1、植物细胞工程的发展,（2）、建立阶段1934年：White由番茄根建立第一个无性系，根离体培养真正成功；（1937年发现B族维生素的作用，创立White培养基）1934年：Gautherete培养山毛杨、黑杨形成层组织产生了愈伤组织；？1939年：Nobecourt培养胡萝卜根块茎薄壁组织成功。,组织培养的奠基人,1、植物细胞工程的发展,（3）、发展应用阶段（20世纪60年代至今）1934年：White植物组织培养手册AHandbookofPlantTissueCulture，标志组织培养成为一门新兴学科1948年：Skoog和崔真培养烟草茎段时，发现腺嘌呤或腺苷可解除生长素对芽生长的抑制作用，腺嘌呤/生长素高，生芽；低，生根；相等，不分化。1955年：Miller分离出Kinetin（比腺嘌呤活力高3万倍）。,1、植物细胞工程的发展,（3）、发展应用阶段（20世纪60年代至今）1952年Morel和Martin首次报道茎尖分生组织的离体培养，获得无病毒大丽花植株1958年Steward悬浮培养胡萝卜髓细胞获得体细胞胚1960年Cocking酶解法分离原生质体获得成功1972年Carlson得到烟草种间体细胞杂种,2.动物细胞工程的发展,19世纪初神经细胞轴突形成方式的争论,2.动物细胞工程的发展,19世纪初神经细胞轴突形成方式的争论1886年His神经细胞细胞质外突形成轴突反对派成神经细胞和受神经支配组织间的细胞融合形成轴突Harrison（美国动物学家）验证方法设计出能在生活状态下直接观察正在生长的神经末端的方法。1907年蛙胚原始脊髓节段悬滴培养法培养成功,2.动物细胞工程的发展,1910年Burrows血浆代替淋巴液做营养物1912年Carrel无菌操作技术Lewis、Earle人工培养基1954年脊髓灰质炎疫苗工业化生产（猴肾细胞）1975年Kohler和Milstein单克隆抗体1997年克隆羊多莉,3.我国学者的工作,20世纪30年代细胞培养传入我国。植物组织培养的先驱者：李继侗、沈同、罗宗洛、罗士伟等；动物组织培养开拓者：鲍鉴清、杨敷海等；,3.我国学者的工作,1933年李继侗银杏胚培养1970年朱至清禾本科植物花药培养1980年马铃薯试管苗脱毒生产体系1990年原生质体融合育种耐盐小麦、抗虫棉,四、细胞工程的应用,1.植物细胞工程的应用快速繁殖植物