第二章 克隆技术

第二章克隆技术第1页，课件共49页，创作于2023年2月第二章克隆技术什么是克隆（Clone）？克隆，就是无性繁殖系。个体通过无性繁殖可连续传代并形成群体，这样的群体称为无性繁殖系，即克隆。第2页，课件共49页，创作于2023年2月无性繁殖有性繁殖：繁殖是生命区别于非生命的基本特征之一。繁殖指不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式经过两性生殖细胞的结合形成受精卵，由受精卵发育成新个体的生殖方式第3页，课件共49页，创作于2023年2月分子水平：基因克隆细胞水平：组织培养技术细胞融合技术细胞核移植技术个体水平：生物的无性生殖细胞工程在不同水平上的克隆：第4页，课件共49页，创作于2023年2月第二节植物的克隆植物组织培养技术植物体细胞杂交技术第5页，课件共49页，创作于2023年2月植物组织培养：理论基础：植物细胞的全能性，即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育为完整植株的潜能。植物细胞全能性的体现第6页，课件共49页，创作于2023年2月具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。第7页，课件共49页，创作于2023年2月在生物的生长发育过程中，(没有离体的)细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官，这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的组织和器官。第8页，课件共49页，创作于2023年2月即细胞的分化是细胞在特定时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。第9页，课件共49页，创作于2023年2月植物的组织培养愈伤组织第10页，课件共49页，创作于2023年2月愈伤组织第11页，课件共49页，创作于2023年2月第12页，课件共49页，创作于2023年2月高度分化的组织形成愈伤组织离体培养形成幼根和芽形成完整植株脱分化过程再分化过程植物组织培养的过程第13页，课件共49页，创作于2023年2月植物组织培养的条件：离体的植物组织或者器官给予适当的外界条件（无菌）第14页，课件共49页，创作于2023年2月植物体细胞杂交技术就是将不同种的植物体细胞，在一定的条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。第15页，课件共49页，创作于2023年2月优点：生长期短，耐热性强，易于贮藏第16页，课件共49页，创作于2023年2月植物体细胞杂交技术流程：物种2体细胞用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁物种1体细胞物种1原生质体物种2原生质体人工诱导物理法：离心、振荡、电刺激化学法：聚乙二醇(PEG)诱导剂再生细胞壁杂种细胞组织培养杂种植株第17页，课件共49页，创作于2023年2月植物体细胞杂交技术流程图用纤维素酶和果胶酶处理人工诱导第18页，课件共49页，创作于2023年2月第19页，课件共49页，创作于2023年2月植物细胞杂交第20页，课件共49页，创作于2023年2月第21页，课件共49页，创作于2023年2月植物细胞杂交的融合体类型

1.未融合细胞A

再生植株与亲本相同

2.自体融合AA、BB

融合结果得到“同核体”

3.异体融合AB

融合结果得到“异核体”，由于融合形式不同,又分为几种：第22页，课件共49页，创作于2023年2月（1）谐和的细胞杂种细胞完全融合，具有双亲全套遗传信息（包括胞核、胞质），再生植株为异源双二倍体，这是最理想的融合。（2）部分谐和的细胞杂种细胞完全融合，但由于染色体排斥，细胞分裂过程中，部分染色体被排斥掉。（甘薯+野生种杂种）（3）异胞质细胞杂种细胞质来自于双亲，胞核来自于一个亲本，另一个亲本的胞核被排斥。（4）嵌合细胞杂种细胞质发生融合，而细胞核未融合，细胞核各自分裂，形成嵌合体，再生植株为嵌合体植株。第23页，课件共49页，创作于2023年2月植物细胞工程的应用：作物脱毒：植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。植物的微型繁殖：第24页，课件共49页，创作于2023年2月诱导植物愈伤组织体细胞胚状体的诱导体细胞胚状体的成熟体细胞胚状体+人工胚乳,外面包裹人工种皮人工种子人工种子的生产过程：第25页，课件共49页，创作于2023年2月花药组织培养花粉细胞培养脱分化愈伤组织再分化分化出小植物移栽单倍体小植株染色体加倍正常植株设计一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程：第26页，课件共49页，创作于2023年2月1动物细胞培养技术2动物细胞融合（单克隆抗体）技术3动物体细胞核移植技术第三节动物的克隆第27页，课件共49页，创作于2023年2月动物克隆的技术基础是

动物的细胞和组织培养第28页，课件共49页，创作于2023年2月动物的部分组织用胰蛋白酶处理分散成单个细胞在适宜培养基中维持生存，保持生长分裂等生命现象呈现一定的组织特性就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。1动物细胞培养技术第29页，课件共49页，创作于2023年2月原代培养传代培养细胞培养瓶（即卡氏瓶）胰蛋白酶处理第30页，课件共49页，创作于2023年2月接触抑制现象：细胞在培养瓶中贴壁生长，随着细胞数量越来越多，当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂增殖，即为接触抑制。第31页，课件共49页，创作于2023年2月原代培养：即从机体取出后立即进行的细胞、组织培养传代培养：即将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖。原代培养一般是指从开始到传至10代细胞的培养传代培养一般指10-50代细胞的培养第32页，课件共49页，创作于2023年2月细胞株：具有特殊性质的细胞系指在细胞培养过程中存活10代到40-50代的传代细胞细胞系：可连续传代的细胞指动物细胞培养过程中存活超过50代的细胞，可能在培养条件下无限制地传下去，具有了“不死性”，这种传代细胞称为细胞系。第33页，课件共49页，创作于2023年2月海拉(HeLa)细胞系CHO细胞系第34页，课件共49页，创作于2023年2月细胞克隆：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，叫做细胞克隆，也叫克隆培养法。细胞克隆的最基本要求是：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。第35页，课件共49页，创作于2023年2月动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境营养，含有糖、氨基酸、促生长因子，无机盐、微量元素等的合成培养基，加入动物血清、血浆等温度和pH：36.5±0.5℃，pH为7.2-7.4气体环境：（95％空气+5％CO2）O2是细胞代谢所必须的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。第36页，课件共49页，创作于2023年2月动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或者多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。诱导方法灭活的仙台病毒聚乙二醇(PEG)电融合技术2动物细胞融合（单克隆抗体）技术第37页，课件共49页，创作于2023年2月杂交瘤技术和单克隆抗体制备：1975年，英国科学家米尔斯坦和柯勒，把B淋巴细胞与骨髓瘤细胞，用灭活的仙台病毒或者聚乙二醇诱导，形成杂交瘤细胞。第38页，课件共49页，创作于2023年2月单克隆抗体制备选择培养基杂种细胞免疫处理第39页，课件共49页，创作于2023年2月单克隆抗体的应用：作为诊断试剂：准确、高效、简易、快速制成“生物导弹”：用于治疗疾病和运载药物，疗效高、毒副作用小第40页，课件共49页，创作于2023年2月3动物体细胞核移植技术：动物的克隆动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体，包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植。第41页，课件共49页，创作于2023年2月细胞1细胞2提取核去除核将核注入重组细胞早期胚胎细胞培养新个体动物细胞核移植示意图第42页，课件共49页，创作于2023年2月全能干细胞：能发育成完整生物体多能干细胞，如多能造血干细胞单能干细胞，只能分化为一种细胞第43页，课件共49页，创作于2023年2月1997年克隆羊“多莉”诞生

第44页，课件共49页，创作于2023年2月重组细胞第45页，课件共4