1、 專題2 細胞工程一概述1、 細胞工程是指應用 細胞生物學 和分子生物學的原理和方法，通過 細胞水平_或細胞器 水平上操作，按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得 細胞產品的一門綜合科學技術。分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大類。2、 植物細胞工程通常采用的技術手段有植物組織培養和植物體細胞雜交技術 等。3、動物細胞工程常用的的技術手段有_動物細胞培養、_動物細胞核移植、動物細胞融合、_生產單克隆抗體_等，其中動物細胞培養是其他動物細胞工程技術的基礎。二細胞的全能性1、細胞的全能性是指具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發育成完整生物體的潛能的特點。2、理論上講：生物體的每一個細胞

2、均具全能性_。但在生物的生長發育過程中，細胞不會表現出全能性，而是分化為 各種器官和組織_這是因為在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會選擇性表達出各種蛋白質 從而形成了生物體的不同組織和器官。3、受精卵細胞全能性最高，卵細胞 有較高的潛在的全能性，體細胞的全能性比生殖細胞 低。高度分化的植物細胞 能保持細胞的全能性，高分化的動物細胞它的全能性受到限制，但它的細胞核能保持細胞的全能性4、植物細胞表現出全能性的條件：（1）處于離體狀態時，（2）一定的外界條件： 無菌，一定的營養，激素，溫度及其他外界條件 。三實驗：胡蘿卜的組織培養1、原理： 植物體的根，莖，葉細胞一般都具有全能性， 在_一定的

3、營養和激素條件下，可以脫分化形成愈傷組織。將_愈傷組織轉接到含有不同激素成分的培養基上，就可以誘導其在分化生成胚狀體_或_叢芽。2、方法步驟： 植物材料消 毒 接種到誘導培養基 誘導出愈傷組織 接種到分化培養基 分化出幼苗 完整植株 四植物體細胞雜交1、概念：就是將不同種的植物體細胞在一定條件下融合成雜種細胞，并且把該細胞培育成新的植物體的技術。（用到植物組織培養嗎？ ）2、過程：A：先去掉細胞壁：主要用纖維素酶和果膠酶，獲得具有活力的原生質體B：原生質體的融合：常用物理法，如利用離心，振動，電刺激 等 化學法， 如用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑誘導融合C：組織培養新個體：通過此過程得到雜種植

4、株3、意義：能克服不同生物遠緣雜交的障礙（一） 植物繁殖的新途徑：1、微型繁殖：（1）概念：人們形象地把用于快速繁殖優良品種的額植物組織培養 技術叫做微型繁殖技術。也叫 快速繁殖 技術。（2）優點：高效快速地實現種苗的大量繁殖，保持優良品種的遺傳特性  2、作物脫毒：（1）植物的 分生區附近（如莖尖） 部位的病毒極少甚至無病毒。目前采用莖尖組織培養 技術來脫除病毒，種植的作物就不會或極少感染病毒。（2）脫毒植物的優點： 產量高，品質優 。3、神奇的人工種子：20世紀80年代，利用植物 組織培養 技術創造出了人工種子，所謂人工種子，就是以植物組織培養得到的 胚狀體 、 不定芽

5、 、 頂芽 和 腋芽 等為材料，經過 人工薄膜包裝得到 的種子。在適宜的條件下同樣能夠 萌發成幼苗 。（二）作物新品種的培育：1、單倍體育種： 2、突變體的利用：（三）細胞產物的工廠化生產：1、組織培養技術的運用：在 農業 上的應用。用于 細胞產物 的工廠化生產。2、細胞產物：包括 蛋白質、脂肪、 糖類 、 藥物 、 香料 、 生物堿 等。3、舉例： 一動物細胞培養1概念：就是從動物機體中取出_相關的組織_，將它分散成_單個細胞_，然后，放_適宜的培養基_中，讓這些細胞_生長和增殖_。2動物細胞培養的方法： 動物組織塊 單個細胞 細胞懸液 原代培養 接觸抑制 傳代培養動物細胞培養的過程的酶:用

6、胰蛋白酶；和 膠原蛋白酶(處理使細胞分散)1.原代培養:直接從有機體取得組織分散成細胞在培養液中的培養（到接觸抑制時止），這時培養稱為原代培養；（從110代）2.傳代培養:分瓶后的培養（從1050代）3。50代以后細胞發生了癌變。3動物細胞培養的條件（1）無菌、無毒的環境：加抗生素：防止污染更換培養液：防止細菌的細胞代謝產物對細胞體危害（2）營養：合成培養基（糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、通常還加血清，血漿等一些天然成分。）（3）溫度和PH，適宜的溫度：36.5±0。5適宜的pH:7.27.4（4）氣體環境：主要有O2和CO2 ，O2供細胞代謝， CO2維持培養液的pH4

7、動物細胞培養技術的應用大規模生產有重要價值的生物制品。如： 病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體 等。動物細胞是基因工程技術中常用的受體細胞，因此， 基因工程 也離不開動物細胞的培養。培養的動物細胞還可以用于 檢測有毒物質 ，判斷某種物質的毒性。科學家培養正常或各種病變的細胞，用于 生理 、 病理 、 藥理 等方面的研究。二動物體細胞核移植技術和克隆動物1動物核移植：將一個動物的，移入另一個去的中，使其成一個胚胎，最終發育成動物個體將動物的一個細胞的_細胞核_，移入一個已經去掉_核的卵母細胞中，使其重組并發育成一個胚胎，這個新的胚胎最終發育為動物個體。2.用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。3哺乳動

8、物核移植可以分為_胚胎細胞核移植_和_體細胞核移植_，但_體細胞核移植_難度明顯高于_胚胎細胞核移植。4體細胞核移植的過程供體細胞（供核） 細胞培養 體細胞 細胞融合 雜種細胞卵母細胞（M中期：供質） 去核 無核母細胞構建重組胚胎 代孕母體 新個體(與母體相同的個體)歸納:1共分成兩大階段;核移植和胚胎移植2取卵細胞作受體細胞的原因是:它是最大的細胞,易操作,它發育可直接表達性狀3嚴格來說新個體有卵巢母細胞的細胞質所以有兩個親本的性狀P845體細胞移植技術的應用前景（1）畜牧生產中，利用_體細胞克隆_技術加快家畜遺傳改良進程（2）保護頻危物種（3）在醫藥衛生領域：6體細胞移植技術存在的問題（1

9、）成功率_非常低_，克隆技術的各個環節也有待進一步改進。（2）絕大多數克隆動物還存在_健康_問題，許多克隆動物表現出_，對克隆動物的食品的_安全性_問題也存有爭議。一、動物細胞融合1動物細胞融合的概念： 動物細胞融合也稱 細胞雜交，是指 兩個或多個動物細胞結合形成 一個細胞的過程。2動物細胞融合的過程：動物細胞融合的基本原理與植物原生質體融合的基本原理相同。誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法 ，但動物細胞融合時用 作為誘導劑，因為滅活的病毒能使細胞膜上的 蛋白質分子和脂質分子 重新排布，細胞膜 流動性增強 ，細胞發生融合。   如果用不滅活的病毒作為誘導劑，則不

10、滅活的病毒會感染細胞，而不能誘導細胞融合。過程：把兩個 不同DNA 的動物細胞放在一起，用 滅活的病毒 處理細胞后，它們就先 細胞膜 融合，再 細胞核 融合，進而形成 雜種細胞，這個細胞一次 有絲分裂 后仍能形成2個完整的雜交細胞。3動物細胞融合的意義和應用：（1）細胞融合技術能打破 生殖隔離 ，突破了 有性雜交方法的局限，使 遠緣雜交 成為可能。（2）細胞融合技術已廣泛應用于 細胞遺傳，細胞免疫，腫瘤和生物新品種培育 等領域，但此技術還有一個十分重要的用途，就是制備單克隆抗體（雜交瘤技術）。二、單克隆抗體1傳統的抗體生產方法是向動物體內反復注射某種抗原，使動物產生抗體，然后從動物血清中分離所需要的抗體。這種生產抗體的方法產量和純度都很低，而且制備的抗體特異性差。 2單克隆抗體制備需要的條件：一是能產生單一抗體的效應B細胞。二是能夠無限增