第35讲《细胞工程》 一轮复习PPT幻灯片.ppt

细胞工程,第34讲,细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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。,细胞工程的概念p31,2,1原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。2操作水平：_水平或_水平。3目的：按照人的意愿来改变细胞内的_或获得_。4分类：根据操作对象的不同，分为_和_。,细胞,细胞产品,细胞工程的概念：,植物细胞工程,动物细胞工程,细胞器,遗传物质,3,细胞工程的主要技术有哪些？,1.植物细胞工程主要技术有：_、_。,植物组织培养,植物体细胞杂交,2.动物细胞工程技术有：_、_、_、_。,动物细胞培养,动物细胞核移植,动物细胞融合,单克隆抗体制备,_是植物细胞工程的基本技术,植物组织培养,_是动物细胞工程的基本技术,动物细胞培养,4,植物组织培养就是在_和_条件下，将_的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的_上，给予适宜的培养条件，诱导其产生_，最终形成完整的植株。,（一）植物组织培养,1、概念,无菌,人工控制,离体,培养基,愈伤组织、丛芽,2原理：_。,植物细胞的全能性,细胞的全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整个体的潜能。,细胞具有全能性的原因：,生物体的任何一个细胞都包含本物种的_,全部遗传信息,5,全能性表达的条件：处于_状态，提供一定的营养、_和其他适宜外界条件。,离体,激素,细胞全能性大小的比较,受精卵生殖细胞（精、卵）体细胞,体细胞：植物细胞动物细胞,分化程度低的细胞分化程度高的细胞,分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞,为什么体内细胞未表现全能性？,在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达为各种组织器官。,6,起点：离体细胞终点：完整个体,例：下列现象，能作为细胞具有全能性观点提供证据的是（）A.壁虎断尾后重新长出尾部B.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人C.小鼠腺细胞的增殖D.花药离体培养获取单倍体植株,D,7,3过程：,激素、_,离体的植物器官、组织或细胞,激素、一定的营养、_,胚状体或丛芽植物体,脱分化,愈伤组织,再分化,避光,光,注意：(1)对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。(2)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光(3)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同，因为培养的目的不同(生根或生芽)。,8,胡萝卜,外植体,单个细胞,愈伤组织,脱分化,胚状体,再分化,试管植物,9,植物组织培养的过程,离体的器官、组织或细胞,A,愈伤组织,B,胚状体丛芽,植株,A、B分别表示_。A和B阶段进行的细胞分裂方式是_，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞的_等。A阶段要遮光，这样做的目的是_;B阶段需要光照，原因是_,脱分化和再分化,有丝分裂,分化,有利于诱导细胞的脱分化,叶绿素的合成需要光，光合作用需要光,愈伤组织有何特点？,细胞排列疏松无规则，高度液泡化，无定形状态的薄壁细胞,10,按物理性质划分，植物组织培养所用培养基为_。配制的培养基中要有植物生长发育所需的全部营养，其中_激素的用量比例对器官发生起决定作用.,固体培养基,生长素、细胞分裂素,为保证培养过程中避免细菌污染，需要对培养基_，对外植体进行_，进行实验前，要用_擦手消毒。,灭菌,消毒,70%的酒精,11,将_,在一定条件下融合成，并将其培养成。,不同种的植物体细胞,新的植物体,（二）植物体细胞杂交,杂种细胞,原生质体,原生质体,融合的原生质体,杂种细胞,脱分化,再分化,杂种植株,愈伤组织,植物细胞的融合,植物组织培养,12,(1)去壁：酶解法，所用酶为_(2)诱导原生质体融合：物理法_等；化学法常用_(PEG)作诱导剂。(3)植物体细胞杂交成功的标志：_(4)优点：克服_。(5)原理：_(6)遗传物质的变化,纤维素酶和果胶酶,聚乙二醇,杂种细胞再生出细胞壁,远缘杂交不亲和的障碍,细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,离心、振动、电激,杂种植株具备两种植物的遗传特性。染色体组数两种植物体细胞内染色体组数之和植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。,13,若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为_倍体，其体细胞中染色体数为_，基因型为_。,从中不难看出，两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。,四,2X2Y,AabbccDd,14,“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是A.除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶B.通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导C.杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁D.愈伤组织形成“白菜甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程,C,15,(3)细胞产物的工厂化生产,（三）植物细胞工程的实际应用,(1)植物繁殖的新途径,微型繁殖：保持，高效快速地实现大量繁殖,作物脱毒：利用附近(如茎尖)组织培养获得脱毒苗,人工种子：植物组织培养得到的_等包上人工薄膜制成,(2)作物新品种的培育,优良品种的遗传特性,分生区,培养到愈伤组织阶段,胚状体、不定芽、顶芽和腋芽,单倍体育种、突变体的利用,在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于_，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变,不断的分生状态,16,动物细胞工程,（一）动物细胞培养：,是其他动物细胞工程技术的基础,1.过程：,从健康动物体内取出组织块，剪碎，用_处理分散成单个细胞。然后用培养液制成_，置于适宜环境中培养。悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上，称为_，这就要求培养瓶或培养瓶_,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种称为_。将组织消化后的初次培养称为_,胰蛋白酶或胶原蛋白酶,细胞悬液,细胞贴壁,内表面光滑、无毒、易于贴附,细胞的接触抑制,原代培养,17,动物细胞工程,（一）动物细胞培养,1.过程：,贴满瓶壁的细胞需要用_等处理，然后分瓶继续培养，这样的培养称为_。一般来说，传代培养至1050代左右时，增殖会逐渐减慢，部分_会发生变化。当50代之后，少部分细胞获得_，目前使用的或冷冻保存的通常为_，原因：,胰蛋白酶,传代培养,细胞核型,不死性,10代以内的细胞,以保持细胞正常的二倍体核型,细胞培养的特点：,细胞贴壁、细胞的接触抑制,18,2.培养条件,无菌无毒的环境对培养液和培养用具进行无菌处理，还要在培养液中添加_，以防_，此外，应定期跟换_，以便_。,营养,培养液中要加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。由于_，因此，在使用合成培养基时，通常需要加入_。,一定量的抗生素,培养过程中的污染,培养液,清除代谢产物，防止细胞代谢,产物积累对细胞自身造成的危害,人们对细胞所需的营养物,质还没完全搞清楚,血清、血浆等天然成分,无菌无毒的环境营养温度和pH气体环境,19,温度和pH温度_，pH_,气体环境,将培养瓶置于_混合气体的培养箱中进行培养。O2是_所必需的，CO2的主要作用是_。,36.50.5,7.27.4,95%空气+5%CO2,维持培养液的pH,4.应用：生产生物制品，如干扰素、疫苗、单克隆抗体；检测并判断某毒性物质毒性的大小；临床医学研究；基因工程。,细胞代谢,3、细胞动物细胞培养的原理：,细胞增殖,20,（二）动物细胞核移植,动物细胞核移植是将动物一个细胞的细胞核，移入一个_，使其重组并发育成一个_，再发育成动物个体。,去核卵母细胞,新的胚胎,(1)原理：_。(2)分类：(3)过程：,动物细胞核具有全能性,胚胎细胞核移植和体细胞核移植,-克隆,电刺激诱导融合物理或化学方法激活受体细胞（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成抑制剂）,21,细胞质,细胞核,细胞核移植,多莉羊的培育过程,22,1、通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样？,不完全一样。细胞核遗传物质一样，但细胞质遗传物质和提供去核卵母细胞的个体几乎完全一样,2、选择卵母细胞并将其培养到M中期注入细胞核的原因：,卵母细胞体积大，易操作，含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件,3、去除卵母细胞核的方法,显微操作法：用微型吸管可吸取细胞核和第一极体,23,（三）动物细胞融合,(1)概念：指两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程，又称。(2)原理：(3)融合方法：、_、电激等。,细胞杂交,细胞膜的流动性,聚乙二醇,灭活病毒,(4)意义打破种间关系，克服远缘杂交不亲和的障碍。为杂交瘤细胞技术发展与单克隆抗体的制备开辟了新途径。,24,比较动、植物细胞杂交技术,25,（四）单克隆抗体的制备,单克隆抗体：,传统方法制备抗体的特点：,抗原,反复注射动物,从动物的血清中分离抗体,产量低、纯度低，且制备抗体的特异性差。,单个B细胞克隆产生化学性质单一、特异性强的抗体,单克隆抗体的特点：,特异性强、灵敏度高，可大量制备,26,(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自小鼠体内的细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射_类物质。（2）d过程是一个_过程，该过程的进行常用_或_的诱导。(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成种类型的C细胞，因此需用_培养基筛选出D细胞用于培养，D细胞的名称是，其特点是_。,效应B,抗原,细胞融合,聚乙二醇灭活的病毒,选择性,3,既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体,特异性杂交瘤细胞,骨髓瘤细胞,浆细胞,杂交瘤细胞,特异性杂交瘤细胞,抗原,诱导融合,27,单克隆抗体,杂交细胞,杂交瘤细胞,骨髓瘤细胞,特异性杂交瘤细胞,杂交瘤细胞系,提取,经过免疫的B淋巴细胞,动物细胞融合技术,动物细胞培养技术,单克隆抗体的制备过程,特点：既能大量繁殖，又能产生专一抗体，,特点：特异性强，灵敏度高，可大量制备,28,单克隆抗体制备的过程：,1、将抗原注入小鼠体内,目的获得_,能产生特异性抗体的B淋巴细胞(=_细胞),2、将鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合,在_上筛选出_,特定的选择性培养基,杂交瘤细胞,3、杂交瘤细胞进行_,经多次筛选,获得,克隆化培养和抗体检测,足够数量能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,浆,4、杂交瘤