第2节细胞工程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 细胞工程,细胞工程是在,细胞水平上，,以细胞生物学和技术为基础，结合现代工程技术手段以及其他学科的科学原理和技术，研究、开发和利用细胞的现代生物技术。,什么叫细胞工程？,细胞工程,植物组织和细胞培养技术,动物组织和细胞培养技术,干细胞技术,细胞融合技术,细胞核移植技术,胚胎移植技术,一、植物组织和细胞培养技术,复习,细胞分化（第二册,P90,）,概念：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异的过程,根本原因：基因的选择性表达,与细胞分裂的区别：,特点（图,721,）：,贯穿整个整个个体发育时期（分化能力最高的细胞是受精卵，胚胎时期分化程度最高）,稳定的不可逆的持久的,复习细胞的全能性（第二册,P90,）,概念：单个细胞经分裂和分化后仍,具有形成完整生物潜能,植物细胞全能性：斯蒂瓦特,胡萝卜根韧皮部组织培养试验,原因：所有体细胞都是受精卵有丝分裂发育而来，故都具有亲本的全套的遗传物质,动物细胞核全能性：格登,非洲爪娃试验,原因：细胞核中含有保持物种遗传性所需要的,全套的遗传物质,（一）、植物组织培养技术,1,、组培的理论基础：植物细胞具有全能性,2,、组培过程：,（,1,）预备阶段,选择合适的外植体：幼嫩的正在进行,分裂的组织,或器官，并由大量来源地材料。,对外植体消毒：,选择合适的培养基：,MS,培养基,（,2,）诱导去分化阶段：,在细胞分裂素和生长素的作用下，外植体中的细胞从分化状态的细胞转化成未分化状态的细胞。,（,3,）再分化阶段（形成芽和根的阶段）,细胞分裂素与生长素浓度比值大，形成芽；,细胞分裂素与生长素浓度比值小，形成根；,细胞分裂素与生长素浓度比值等于,1,，形成愈伤组织。,（,4,）移栽阶段,请根据书上实验过程，讨论并,概括出植物组织培养技术的流程简图,。,外植体：,诱导 去分化,培养基成分：,MS,培养基（,各种矿质元素，有机物、维生素、水）,植物激素（,细胞分裂素：生长素,=1,）,愈伤组织：,再分化,MS,培养基、植物激素（,细胞分裂素：生长素,1,）,芽,根,MS,培养基、植物激素（,细胞分裂素：生长素,1,）,完整植物（移栽）,用于培养的植物器官和组织,（已分化）,没有特定结构和功能,未分化,的细胞团,植物的,花药,完整的植物体,脱分化,愈伤组织,再分化,小植株,植物的组织培养,（未分化细胞）,染色体加倍,发散思维,（单倍体植株）,植物细胞表现出全能性的条件有哪些？,细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件,想一想,（二）,植物大规模培养技术,（液体培养）,（三）,植物组织和细胞培养应用前景和意义,快速培养试管苗和快速繁殖、保存种质资源。,（四）植物组织培养技术的概念,植物组织培养技术就是将 的外植体接种在含有营养物质和 等的培养基中进行 培养，使其形成芽、根，并发育成 植株的技术。,植物激素,无菌,无菌,完整,二、动物组织和细胞培养技术,1,、概念：,动物组织和细胞培养是从动物体内分离出,，在 条件下，使组织或,细胞 的一门技术。,2,、理论基础：动物细胞具有全能性,3,、条件：适宜的温度、,PH,值、氧浓度、渗透压。,4,、应用：,P101,无菌,组织或细胞,生长或繁殖,三、干细胞技术,1,、干细胞概念：,具有自我更新和增殖、分化能力的细胞称为干细胞,2,、干细胞的种类,（,1,）胚胎干细胞：早期胚胎中的内细胞,特点：能够分裂分化出所有细胞、组织和器官,（加不同的诱导因子）,P102,图,应用：,治疗因丧失正常细胞引起的疾病,;,用干细胞培养出器官用于器官移植,(2),成体干细胞：,在 组织或器官中，具有分裂和分化产生不同组织细胞能力的细胞。,A,多能干细胞：多能造血干细胞,红细胞、白细胞、血小板,B,单能干细胞：皮肤基底层干细胞 ，神经干细胞,应用：,用于补充机体中衰老死亡的细胞或创伤的愈合。,成体,干细胞移植是近几年来治疗白血病的一项突破性技术。在干细胞移植治疗方案中，患者只需接受大剂量的化疗与全身放疗，将骨髓内的病变造血细胞摧毁，然后移植正常干细胞完全替代病人原有的病变骨髓，即可重建造血与免疫机能，这被称为造血干细胞移植。干细胞移植已成为许多疾病的最佳治疗方法，除了可以根治白血病以外，还能治疗其他血液病，如再生障碍性贫血、淋巴系统恶性肿瘤、遗传性免疫缺陷症等。,根据上述材料回答：,(1),从来源上看，干细胞可分为,_,干细胞和,_,干细胞。在培养液中，不同促分化因子可定向诱导其分化成神经细胞、淋巴细胞等不同细胞的是,_,干细胞。,胚胎,成体,胚胎,(2),人体骨髓中造血干细胞可增殖分化形成红细胞、白细胞、血小板。造血干细胞主要是通过,_,分裂方式形成血细胞的。,(3),干细胞接受者的血型有可能发生改变吗？,_,。请分析说明。,_,。,(4),病人恢复健康后，所生的子女血型是原血型还是移植者的血型？,_,。简述理由。,_,。,。,有丝,会,因为移植的正常骨髓完全替代了病人原有的病变骨髓，新的造血干细胞一旦在病人体内开始发挥造血功能，新的造血系统就会在新的造血干细胞遗传信息指导下运作,.,原血型,因为子女是由受精卵发育而来的，受精卵中的遗传信息没有随骨髓移植而改变。*再者，由于母体血液和胎儿血液是不相通的，因此子女的血型是按照原来的血型遗传的或病人的生殖细胞中的遗传物质并未发生改变。,四、细胞融合技术,1,、概念：,是指用人工方法，使不同 的细胞相互融合，形成,一个新细胞，即 的过程。,来源,重组细胞,植物,B,细胞,植物,A,细胞,纤维素酶去除细胞壁,原生质体,A,原生质体,B,融合（促融剂）,重组细胞,组织 培养,杂种植物,筛选,（两两融合）,A,、,A,融合,A,、,B,融合,B,、,B,融合,2,、植物细胞融合技术,3,、动物细胞融合技术,（）单,克隆,抗体,将,免疫淋巴,与骨髓瘤细胞融合在一起，形成,杂交瘤细胞,。这种细胞既能够像肿瘤细胞那样无性繁殖，又能像淋巴细胞那样分泌抗体。由于单个,杂交瘤细胞,增殖产生的杂交瘤细胞群持续分泌的、成分单一的特异性抗体称单克隆抗体。,（,2,）单克隆抗体制备过程,注射抗原,B,淋巴细胞,骨髓瘤细胞,细胞融合、筛选,杂交瘤细胞,细胞培养,筛选，继续培养,足够数量的、能产生特定抗体的细胞群,体外培养,注射到小鼠腹腔,单克隆抗体,诱导其融合的方法有哪些？,两次筛选分别有什么目的？,单克隆过程,五、细胞核移植技术,概念：将一种细胞的细胞核移植到另一种去核,的细胞中的技术。,六、胚胎移植技术,将动物的受精卵或早期胚胎移植到母体子宫内，,使之继续妊娠发育成新个体的技术。,多莉羊的,培育过程,1,、谁是,“,多莉,”,的母亲？,2,、,“,多莉羊,”,是雄还是雌？,3,、是否符合孟德尔遗传,？,问题,卵细胞,C,母绵羊子宫,母绵羊,母绵羊,乳腺细胞,细胞质,细胞核,细胞核移植,胚胎移植,早期胚胎,多莉羊,分娩,动物细胞培养,重组细胞,细胞拆合技术,妊娠,