内容正文:
专题07 细胞工程
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细胞工程
1、概念:
植物细胞工程
动物细胞工程
微生物工程(略)
应用的原理和方法
研究的水平
研究的目的
细胞生物学和分子生物学
细胞整体水平或细胞器水平
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
2、分类
所采用技术的理论基础
植物细胞工程
通常采用的技术手段
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞的全能性
一、植物细胞工程
(离体的植物
器官、组织或细胞)
脱分化
再分化
培养条件:
离体、含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适合的光照等
外植体
举例:
花药离体培养;基因工程培育的抗棉铃虫
的棉花植株;细胞工程中培育的“番茄-马
铃薯”杂种植株等。
1、植物组织培养
扩大培养
愈伤组织
根、芽
(胚状体)
植物体
融合细胞
杂种细胞
去壁的常用方法:
诱导原生质体融合方法:
融合成功的标志
人工诱导
筛选
2、植物体细胞杂交的过程
植物A细胞
植物B细胞
加酶去壁
原生质体A
原生质体B
原生质体融合
再生壁
脱分化
酶解法(纤维素酶、果胶酶等)
物理方法:离心、振动、电刺激等
化学方法:聚乙二醇(PEG)
杂种植株
再分化
愈伤组织
(1)植物繁殖的新途径(见资料)
1)微型繁殖(快速繁殖)
2)作物脱毒
3)神奇的人工种子
(2)作物新品种的培育
1)单倍体育种
2)突变体的利用
3)转基因植物的培育
(3)细胞产物的工厂化生产
3、植物细胞工程的实际应用
二、动物细胞工程
植物细胞工程常用的技术手段:
植物组织培养、 植物体细胞杂交等
强调:
是其他动物细胞工程技术的基础。
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞融合
单克隆抗体制备等
动物细胞培养技术
回顾:
常用的技术手段:
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
胰蛋白酶
剪碎
单个细胞
加培养液
制成
细胞悬浮液
去掉组织间蛋白
10代细胞
50代细胞
无限传代
部分细胞遗传物质改变
动物细胞培养不能最终培养成动物体
随细胞增多,细胞就会停止分裂增殖
1.动物细胞培养:
原代培养
传代培养
植物组织培养和动物细胞培养的比较
均需适宜的外界条件:PH,温度,营养及“无菌、无毒环境”等(见资料)。
固体、营养物质、蔗糖、植物激素
培养成植株
液体、营养物质、葡萄糖、动物血清
培育成细胞系或细胞株
1.生产蛋白质制品
(如病毒疫苗、干扰素、
单克隆抗体、动物激素)
2.用于某些器官移植
1.试管苗的快速繁殖
2.无病毒植物的培育
3.生产药物等
4.人工种子(见资料)
5.转基因植物的培育
项目 培养基 结果 应用
植物组织培养
动物细胞培养
物理法、化学法
灭活的仙台病毒
2、动物细胞融合
过程
制备单克隆抗体:
细胞A
细胞B
杂种细胞
诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的原理和方法是否基本相同?
不具有繁殖性
但具有抗原性
获得杂种植株
用途
物理、化学方法(同左)
生物:灭活的病毒
物理(离心、振荡、电刺激)
化学(PEG)
诱导方法
使细胞分散后诱导细胞融合
去除细胞壁后诱导原生质体融合
细胞融合的方法
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性、植物细胞全能性
原理
动物细胞融合
植物体细胞杂交
比较项目
植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较
主要用于制备单克隆抗体
细胞核移植
多莉羊的培育过程
3.核移植与克隆动物:
动物细胞核有全能性
A母绵羊
B母绵羊
卵细胞
乳腺细胞
细胞质
细胞核
早期胚胎
卵裂
C母绵羊子宫
胚胎移植
多莉羊
分娩
妊娠
融合后的卵细胞
特点:产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏
4、单克隆抗体
1、常规抗体制备:
一个B淋巴细胞:只分泌一种特异性抗体
2、单克隆抗体制备:
杂交瘤细胞
小鼠骨髓瘤细胞:能无限增殖
融合
刺激
效应B
抗原 动物体内
抗体
单克隆抗体
培养
抗原注入小鼠体内
已免疫的B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
筛选出杂交瘤细胞
筛选出能产生特异性抗体的细胞群
从培养液中提取
从小鼠腹水中提取
细胞融合
动物细胞培养
单克隆抗体的制备
(特定的选择培养基)
体外培养
体内培养
单克隆抗体
主要用于疾病的诊断、治疗和预防。
若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”,将药物定向带到癌细胞所在部位,既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。
特点:与常规抗体相比,具有特异性强、灵敏度高、化学性质单一的优点。
单克隆抗体的应用:
单克隆抗体是指:
杂交瘤细胞产生的单一抗体
例.(06江苏)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
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