细胞与细胞工程
浅谈现代细胞与细胞工程的应用发展的历史及前景
浅谈细胞与细胞工程应用发展的历史与前景英语1203班31208084 张琦双周二下午8、9节摘要：本文主要阐述了现代细胞与细胞工程的的研究历史，以及细胞工程应用在医学、农业、转基因技术等方面的发展现状和前景。
关键字：细胞与细胞工程应用发展前景细胞是能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位，是生命活动的基本单位。
除了病毒之外的所有生物体都由细胞构成，而即使是病毒的生命活动也必须在细胞中实现。
因此，对于细胞的研究在生物学生无疑是极为重要的。
自从英国科学家罗伯特·胡克于1665年观察到植物细胞壁，并将其命名为cell（细胞）之后，1674年科学家雷文霍克在历史上第一次观察到活细胞。
1809年，法国科学家拉马克提出了细胞的说法。
而著名德国科学家施旺和施莱登在19世纪中期建立了细胞学说。
随着科技的不断发展，人们对细胞的认识和了解已经十分详细，进而开始追求应用已知的知识开拓新的领域，为人类造福，因此有了细胞工程。
细胞工程是运用细胞生物学和分子生物学的理论，在细胞水平上研究其遗传特性以及进行细胞和组织培养。
现代细胞工程主要分为植物细胞工程和动物细胞工程。
科学家们在这两个领域的研究已经持续了一个世纪。
1902年，德国科学家哈伯兰特发表论文提出了细胞全能性的观点。
1904年科学家进行了幼胚的立体培养，1912年美国生物学家哈里森成功培养蛙胚神经组织，并观察到细胞生长现象，从此开创了植物和动物细胞培养的先河。
W·厄尔在1940年首创单细胞克隆的培养，1977年英国生理学家利用胚胎工程技术成功培育首例试管婴儿，1997年首个克隆羊“多莉”在英国的诞生，都标志着细胞工程的技术有了里程碑式的进展。
1．植物细胞工程植物细胞工程包括植物细胞培养和植物体细胞杂交。
以植物细胞的全能性为理论基础，研究其分化的原因，即基因的选择性表达，在体外条件下进行培养和繁殖等人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而达到改良品种加速繁育植物个体，并获得有用物质的目的。
第二讲细胞工程-PPT
3、2、2、1 制片技术
1)超薄切片
通常以锇酸与戊二醛固定样品,以环氧树脂包埋,以 热膨胀或螺旋推进得方式推进样品切片,切片厚度 20~50nm,切片采用重金属盐染色,以增大反差,图
2)负染技术
负染就就是用重金属盐(如磷钨酸、醋酸双氧铀) 对铺展在载网上得样品进行染色;吸去染料,样品干 燥后,样品凹陷处铺了一薄层重金属盐,而凸得出地 方则没有染料沉积,从而出现负染效果,分辨力可达 1、5nm左右,图
3、2、4 扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜由Binnig等1981年发明,根据量子 力学原理中得隧道效应而设计。当原子尺度得针 尖在不到一个纳米得高度上扫描样品时,此处电子 云重叠,外加一电压,针尖与样品之间产生隧道效应 而有电子逸出,形成隧道电流。电流强度与针尖与 样品间得距离有函数关系,当探针沿物质表面按给 定高度扫描时,因样品表面原子凹凸不平,使探针与 物质表面间得距离不断发生改变,从而引起电流不 断发生改变。将电流得这种改变图像化即可显示 出原子水平得凹凸形态。扫描隧道显微镜得分辨 率很高,横向为0、1~0、2nm,纵向可达0、001nm。
基中添加较高浓度得生长素类激素使植物 重新处于旺盛得有丝分裂状态
6、1、3 继代增殖阶段 6、1、4 生根发芽阶段 6、1、5移栽成活阶段 植物组织培养过程 转基因植物培育过程
6、2 植物细胞原生质体得制备与融合
6、2、1原生质体得制备 植物细胞原生质体就是指那些已去除全部
细胞壁得细胞
原生质体得制备包括取材与除菌、酶解、 分离、鉴定5个步骤
激光共聚焦扫描显微镜
激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细 胞形态,也可以用于细胞内生化成分得定量 分析、光密度统计以及细胞形态得测量,其 原理就是利用激光作扫描光源,逐点、逐行、 逐面快速扫描成像,由于激光束得波长较短, 光束很细,所以共焦激光扫描显微镜有较高 得分辨力,大约就是普通光学显微镜得3倍
2012高三生物第一轮复习 4、细胞与细胞工程2-1细胞工程简介之植物细胞工程教案 新人教版选修
第二节细胞工程简介植物细胞工程教学目的1．细胞的全能性〔C：理解〕。
2．植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交〔A：知道〕。
重点和难点1．教学重点（1）植物组织培养。
（2）植物体细胞杂交。
2．教学难点植物体细胞杂交。
教学过程[板书]细胞的全能性植物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交[注解]细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人休养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。
一、细胞的全能性〔细胞工程的理论基础〕〔一〕概念：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
〔二〕表达受精卵的全能性最高1．生物体内卵细胞也具有较高的潜在全能性〔另：植物花粉或精子〕体细胞的全能性较低〔含有该物种特有的全套遗传物质，理论上也具全能性。
但在生物体内，特定的时间、空间使体细胞只能表达特定的基因，因而全能性难以表现。
〕2．生物体外：离体的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。
3．全能性比较〔1〕受精卵>卵细胞〔花粉、精子〕>体细胞〔2〕植物体细胞>动物体细胞〔3〕未分化或分化程度低的细胞>分化程度高的体细胞[例析]．真核多细胞生物体细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官是由于〔C 〕A ．在生物发育的不同时期，某些细胞内的基因发生了改变B ．在细胞增殖的过程中，细胞内的基因发生了突变C ．基因表达有特异性D ．由于环境的复杂性，使基因表达具有阶段性二、植物的组织培养〔一〕概念：愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间后，通过细胞分裂形成的排列疏松无规那么，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁组织。
〔分化程度低、全能性较高〕 脱分化：高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。
细胞工程的名词解释是什么
细胞工程的名词解释是什么细胞工程，是一门通过应用生物技术和工程原理研究和利用细胞的学科。
它将工程学和生物学相结合，旨在改变细胞的特征、功能或行为，以满足各种实际需求。
细胞工程在医学、农业、食品工业等领域具有广泛的应用前景。
一、细胞工程的基本原理细胞工程的核心在于对细胞的改造和设计。
研究人员通过基因工程技术、细胞培养和细胞分化等手段，对细胞进行修饰和改变，使其具备特定的功能和特性。
这种方式在基因治疗、组织工程和器官移植等领域具有重大意义。
基因工程技术是细胞工程的重要工具之一。
通过插入、删除或修改细胞的基因序列，研究人员可以改变细胞的生理特征和功能。
基因治疗便是细胞工程的一个应用领域，通过提供、修复或替换功能缺失的基因，治疗一些遗传性疾病。
细胞培养是细胞工程的另一个主要手段。
研究人员将细胞在实验室中繁殖和培养，以满足大规模生产和应用的需要。
细胞培养技术广泛应用于药物研发、生物制造和组织工程等领域，为人类健康和生产提供了重要的支持。
细胞分化是细胞工程的重要环节。
通过控制和引导细胞的分化方向，研究人员能够使其发展成为特定类型的细胞或组织。
这对于再生医学和组织工程等领域来说非常关键，为细胞材料的修复和替代提供了可能。
二、细胞工程的应用领域细胞工程在医学领域具有巨大的潜力。
通过细胞工程技术，研究人员可以设计和构建人工器官，替代或辅助受损的组织和器官，为病患提供重要的帮助。
此外，细胞工程还可以用于研发新型药物和治疗方法，提高疗效和降低副作用。
农业领域也是细胞工程的重要应用领域之一。
通过改造作物细胞的基因，在作物中增加耐虫性、抗病性或提高产量等特征，可以有效提高农作物的质量和产量，减少对化学农药的依赖，实现可持续农业的发展。
此外，细胞工程还在食品工业中起到重要的作用。
研究人员通过细胞工程技术，培育高营养价值和功能性的食品材料。
这不仅可以满足人们对于健康食品的需求，还有助于解决全球食品供应和营养不足的问题。
三、细胞工程面临的挑战与展望尽管细胞工程在多个领域已经取得了显著的进展，但仍然面临着许多挑战。
细胞工程名词解释细胞生物学
细胞工程名词解释细胞生物学
细胞工程是一门交叉学科，结合了细胞生物学、工程学和生物技术等领域的知识和技术，旨在研究和应用细胞的生理、功能和行为，以开发新的治疗方法、生物材料和生物工艺过程。
以下是一些细胞工程和细胞生物学中常见的术语的解释：
1. 细胞：构成生物体的基本结构和功能单位。
细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
2. 细胞培养：将细胞放置在含有适当营养物质的培养基中，以提供适宜的环境条件，促使细胞的生长和繁殖。
3. 细胞系：源自同一种细胞的细胞群体，在连续培养中保持相对稳定的特性和遗传信息。
4. 细胞生长：细胞体积和数量的增加，通常伴随着细胞代谢活动和分裂。
5. 细胞分化：多能干细胞经过一系列分化过程，形成特定类型的细胞，具有特定的形态和功能。
6. 细胞凋亡：计划性的细胞死亡过程，由细胞内部的遗传程序控制。
7. 基因表达：基因在细胞中转录为RNA，并进一步翻译为蛋白质的过程。
8. 细胞信号传导：细胞间通过化学信号分子进行信息传递的过程，调控细胞的生理和行为。
9. 细胞重编程：通过改变细胞的遗传信息和表达模式，使其从一种特定类型的细胞转化为另一种类型的细胞。
10. 细胞工程技术：应用工程学和生物技术手段，改变细胞的特性、功能或行为，以满足特定的研究或应用需求。
这些术语提供了对细胞工程和细胞生物学领域中一些重要概念的基本理解，但细胞工程作为一个广泛的领域，涵盖了更多复杂和专业化的概念和技术。
(细胞工程)名词解释
一、名词解释细胞工程:是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
外植体:是指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。
植物组织培养：（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
（狭义）组培指用植物各部分组织，如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
愈伤组织：在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。
胚状体〔embroid〕:—对应于胚〔embryo〕，在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。
离体无性繁殖：是在人工控制的无菌条件下，使植物在人工培养基上繁殖的技术。
跟常规的繁殖方法相比它是一种微型操作过程，因此，有时就直接称之为微繁继代培养：更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料（愈伤组织.芽等）。
细胞分化:指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
细胞脱分化:已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分化组织状态的过程。
细胞再分化:脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程，重新形成各类组织和器官的过程。
人工种子:亦称体细胞种子。
早期的人工种子概念是：体细胞胚经过人工种皮包被后而形成的体细胞种子。
现在指任何一种经人工种皮包被或裸露的，具有形成完整植株能力的繁殖体均可称之为人工种子。
植物细胞全能性:指每个植物细胞都具有形成完整植株的能力，因为每个细胞都具有全套的遗传基因，无论是性细胞还是体细胞在特定条件下可以进行表达。
细胞工程名词解释
细胞工程名词解释
细胞工程是一门研究细胞的学科，通过生物工程技术和细胞生物学知识，利用人工手段控制细胞的生长、分化、功能表达和复制，以改善生物体的特性和治疗疾病。
以下是一些与细胞工程相关的重要名词的解释：
1. 细胞培养：指将细胞放置在合适的培养基中，提供必需的养分和环境条件，使细胞在体外继续生长和繁殖。
2. 细胞系：指从同一组细胞分离出来的细胞群体，具有相同或相似的遗传特性和生物学行为。
常用于研究和生产中。
3. 细胞扩增：指通过培养和刺激细胞的生长和繁殖，以扩大细胞数量。
常用于生物药物生产等领域。
4. 细胞重编程：指通过改变细胞的遗传表达方式，使其进入特定的发育状态或具备特定的功能，如干细胞重编程。
5. 细胞转染：指将外源DNA或RNA等遗传物质导入到细胞内，改变细胞的遗传信息或表达特性。
6. 细胞分化：指细胞从原始状态进一步发育成特定类型的细胞，具备特定的形态和功能。
7. 三维细胞培养：指将细胞在三维空间内进行培养，模拟更接近真实生物环境的细胞生长环境，有利于研究和应用。
8. 细胞凋亡：指细胞主动死亡的过程，是维持正常细胞数量和组织结构的重要机制。
9. 细胞治疗：指利用细胞材料或干细胞等进行治疗，以修复组织损伤、替代受损细胞或调节免疫等目的。
10. 细胞信号转导：指细胞内外的信号分子通过相互作用和传递，触发细胞内一系列生化反应和基因表达的过程。
细胞生物学与细胞工程名词解释
细胞生物学与细胞工程名词解释chapter1绪论1、细胞（cell）：细胞是由膜包围着含有细胞核（或拟核）的原生质所组成，是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单体。
2、细胞生物学（cellbiology）：就是研究和阐明细胞基本生命活动规律的学科，它从电子显微镜、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、新陈代谢、运动、新陈代谢、丧生，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与演化等关键性生命过程。
3、细胞工程（cellengineering）：以细胞为研究对象，运用细胞生物学、分子生物学等学科的原理和方法，按照人们的意志设计改造细胞的某些性状，从而培育出新的生物改良品种或通过细胞培养获得自然界中难以获得的珍贵产品的新兴生物技术。
chapter2细胞的统一性与多样性1、原核细胞（prokaryoticcell）：没显著可知的细胞核，同时也没核膜和核仁，通常只有核糖体。
2、真核细胞（eucaryoticcell）：是组成真核生物的细胞，具有典型的细胞结构，有明显可见的细胞核、核膜和核仁和核基质。
3、中膜体（mesosome）：中膜体又称间体或质膜体，就是细菌细胞质膜向细胞质内陷折皱构成的，每个细胞存有一个或数个；其中所含细胞色素和琥珀酸脱氢酶等体温酶；具备相似线粒体的促进作用，故称作拟将线粒体。
4、细胞器（organelle）：存在于细胞中，用光镜、电镜或其他工具能够分辨出的，具有一定特点并执行特定机能的结构。
chapter3细胞生物学研究方法1、分辨率（resolution）：是指能清楚的区分开两个质点间的最小距离。
2、显微结构（microscopicstructure）：光镜下所见到的物体结构。
3、超微结构（ultrastructure）又称作亚显微结构（microscopicstructure）：就是在光学显微镜下观测没而就可以在电子显微镜下观测的结构。
chapter4细胞质膜1、血影（ghost）：将红细胞放进低渗溶液中，质膜断裂，同时放出血红蛋白和其他可溶性蛋白，这时红细胞膜的仍然可以重新封闭起来，此时的红细胞被称为血影。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
细胞工程
细胞工程是运用细胞分子生物学理论与技术，定向改造细胞乃 至生物。
用这种技术可以对细胞进行操作，达到定向改造生物的目的, 是人们根据科学设计改变细胞的遗传基础，通过无菌操作，大 量培养所需细胞，诱导形成组织甚至发育为完整个体的技术。
迄今为止，人们已经从基因水平、细胞器水平以及细胞水平开 展了多层次的大量工作，在细胞培养、细胞融合、细胞代谢物 的生产和生物克隆等诸多领域取得一系列令人瞩目的成果，其 中代表细胞水平的细胞工程研究也显示其巨大的应用前景。
第二节 动物细胞工程
动物细胞培养 单克隆抗体 动物克隆 干细胞工程
二. 细胞的功能
（一）细胞增殖
细胞分裂三种方式
～20 h
G0期: 休眠期 G1期: DNA合成前期 S 期: DNA合成期 G2期: DNA合成后期 M 期: 有丝样形态 和功能都不同的细胞群所组成。 高等动、植物由受精卵细胞开始 的胚胎发生过程随着细胞分裂次 数的增加而使得早期胚胎的细胞 数量也增加许多。其中有些细胞 在形态、结构和功能上逐渐发生 了差异，这种细胞之间差异的发 生过程就是细胞分化。个体发育 的过程就是细胞分化的过程，个 体的各种器官和组织都是通过细 胞分化形成的。
Science 2012年度十大科学进展
Science, Dec. 2012
胚胎 干细胞
心肌细胞 肝细胞 胰腺细胞
…… 精子 卵子
Science 和 Nature 2013年度 生命科学领域热点预测
1. 饮食对肠道微生物组产生的作用，以及它们对患病 风险的影响
2. 癌症免疫学研究 3. 黑色素瘤治疗方案（ dabrafenib（BRAF抑制剂）和
Fertilized egg can be developed into embryo and used to isolate embryonic stem cells
生命科学研究的范畴和层次
核心领域：生物学（动物 学，植物学等），生物医 学科学（疾病相关研究）
小分子-生物大分子-细胞 器-细胞-组织-器官-生物 个体-群落-生态系统
第一节 细胞的特征
细胞的基础知识 细胞的生长、分化与死亡
第二节 动物细胞工程
动物细胞培养 单克隆抗体 动物克隆 干细胞工程
第一节 细胞的特征
细胞是生命的结构和功能的基本单位。 细胞是生命活动的基本单位。 单细胞生物，一个细胞就是一个个体，而多细胞生物则
由许多细胞成一个个体。我们所看到的生物体都是由多 细胞所组成。在多细胞生物体中，由形态结构相似的细 胞再组成组织，执行着生物体中的部分功能。
trametinib（MEK抑制剂）组合药物） 4. 干细胞试验的基础研究和临床研究 5. 单细胞测序技术 6. 人类连接组项目(Human Connectome Project)计划 7. 植物学基础研究——调控植物生长的分子遗传学机
制
Nature杂志则指出今年干细胞试验的基础研究和临床研究也许会 取得新进展，其编辑认为一项利用人类胚胎干细胞（hESC）进行 的早期临床试验应该在2013年会获得具有里程碑意义的研究结果， 这个由著名的先进细胞技术公司进行的实验，正在将源自hESC的 视网膜细胞注入36名患有两种形式的无法治愈的退行性失明的患 者眼中。这是目前唯一一家获得美国食品与药物管理局（FDA） 批准开展hESC治疗试验的公司，并且先进细胞技术公司希望FDA 能够为其开绿灯，从而于今年在病人中对诱导自成熟细胞的干细 胞进行测试。
第一节 细胞的特征
细胞的基础知识 细胞的生长、分化与死亡
第二节 动物细胞工程
动物细胞培养 单克隆抗体 动物克隆 干细胞工程
一. 细胞的基础知识
（一） 细胞分类
根据细胞的内部结构，可将生物界的细胞分为两大类： 原核细胞（prokaryotes）和真核细胞（eukaryotes）
细菌、蓝藻和放线菌等由原核细胞构成的有机体称为原核生物，几乎所有 的原核生物都由单个原核细胞构成。 由真核细胞构成的有机体则称为真核生物，真核细胞大多存在于多细胞生 物中。 单细胞生物与多细胞生物 在适应环境等方面各有千秋.
Cell & Cell Engineering
Dr. Gaoliang Ouyang (欧阳高亮) Dr. Shuyong Lin (林舒勇)
School of Life Sciences, Xiamen University
讲座号 第一讲 第二讲 第三讲 第四讲 第五讲 第六讲
第七讲
第八讲
2012-2013年第2学期 生命科学导论安排
chromatid
具有核膜和由膜围成的各种细胞器，如内质网、高尔基体、 线粒体、叶绿体、溶酶体等。
内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化 (compartmentalization)。区隔化使细胞内表面积增加了数 十倍，代谢能力增强。
第一节 细胞的特征
细胞的基础知识 细胞的生长、分化与死亡
题目
任课教师
细胞与细胞工程
欧阳高亮，林舒勇
基因与基因工程
徐虹，顾颖
微生物与传染性疾病
陈毅歆，陈航姿，王彦海
营养与健康
金利华，周克夫
人类遗传学与优生
许晔，李光
生物多样性与环境保护
郑文教，杨盛昌
生物技术在农业和医学领域的 应用
吴婷，程喆
生物伦理与社会决策
张赛群，陈长平
课程召集人：罗大民 13959249809 dmluo@
I. 原核细胞 Prokaryotic cells
结构简单，因而相对较小 没有细胞核和大多数细胞器
（恒定的内膜系统) 细菌和古细菌两类 三个结构区域：鞭毛或纤毛，
胞外被膜和细胞质
II. 真核细胞 （eukaryotic cells）
三大结构体系： 生物膜系统 ：质膜、内膜系 统（细胞器） 遗传信息表达系统：染色质 (体)、核糖体、mRNA、tRNA 等 细胞骨架系统： 胞质骨架、 核骨架
（二） 细胞的大小和形态
巨型乌贼神经细胞 （nerve cell）
蕨藻（caulerpa） 支原体（mycoplasma）
硅藻
草履虫
细胞形态的多样性
（三）细胞的结构
无论各种细胞的大小和形态有多大的差异，它们 都由一层具有一定生物学功能的细胞膜包裹在细 胞外层。由于这层细胞膜将细胞内部和外部环境 分隔开，使细胞内部的各种生命活动发生在特定 的环境中保障了单细胞个体的生命活动和多细胞 个体中不同功能细胞的相对独立性，使其成为生 物体的功能单位。