【课件】细胞工程课件
物质位于病毒的
衣壳
上。
（1）___动__物__细__胞__培__养__技术是单克隆抗体技术的基础。 （2）根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于__选__择____培养基。 （3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是_特__异__性__强__,灵__敏__度__高_。
（4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采 用______灭__活__的__病__毒__。 （5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的_在__体__外__大__量__增__殖__特点，又具备淋巴 细胞的_分__泌__特__异__性__抗__体__特点。 （6）淋巴细胞是由动物体____骨__髓___中的___造__血__干__细__胞___细胞分化、发育而来。 （7）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是____主__动__运__输__。
单克隆抗体的突出优点：
特异性强、灵敏度高、纯度高、产量大容易标化生产
单克隆抗体的应用：
①在基础理论研究中具有重要意义 ②在疾病诊断、治疗和预防方面，具有
特异性高、灵敏度高等优越性。 ③生物导弹
新型冠状病毒 检测 单克隆抗体
下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此
图回答
(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自
*4）细胞全能性大小比较
受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
植物细胞 > 动物细胞 （注：动物细胞只有细胞核具有全能性）
（5）细胞表现全能性的条件有哪些？
①处于离体状态
②营养物质（包括）： 无机营养物质（水、无机盐）、有机 营养物质（蔗糖、维生素、氨基酸等）
③植物激素：生长素和细胞分裂素等 ④适宜的温度、pH值等外界条件 ⑤无菌环境
2、概念：
将两个来自不同植物的体细胞融合成一 个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的 植物体的过程。
3、意义：
打破了不同种生物间的生殖隔离限制 （克服不同生物的远源杂交不亲和）， 大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
4、植物体细胞杂交的运用实例：
利用该技术培育出烟草--海岛烟草、 白菜--甘蓝、胡萝卜--羊角芹等作物。
如何实现？
二、植物体细胞杂交技术
番 茄 马 铃 薯
—
1、植物体细胞杂交过程
植 物 细 胞
去壁
原
融
生
合
质 体
离心、 振动、
的 原 生
电刺激 质
体
去壁
纤维素酶 果胶酶
聚乙二 醇
愈
杂
伤
种
组
细脱 织
再 胞分
生
化
细 胞
激素
壁筛
选
杂 种 植 再株 分 化 激素
植物体细胞杂交原理： 细胞膜流动性
植物组织培养原理： 植物细胞全能性
细胞工程
利用的原 理和方法
操作的水 平
研究的目 的
分类
细胞生物学和分子生物学
细胞水平或细胞器水平
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 植物细胞工程和动物细胞工程
植 理论基础 物 细 胞 技术手段 工 程 实际应用
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
一、植物组织培养技术
1、植物组织培养原理：细胞的全能性
液
细胞系 部分细胞“癌变”，细胞株
遗传物质改变，无 限传代
原 代 培 养
细 胞 贴 壁
细胞
50代细胞 剥离、分瓶
10代 细胞
动物细胞培养不能 最终培养成动物体
传代培养
如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？
细胞 悬浮 液
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株
细胞系 遗传物质改变
10代 细胞
50代 细胞
植物组织和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质
植物组织培养
细胞的全能性 固体培养基
动物细胞培养
细胞增殖 液体培养基
培养基特有成分
蔗糖、植物 激素
葡萄糖、动 物血清
动物细胞培养过程
动物胚胎或幼龄动
胰蛋白酶
加培养液
单个细胞
细胞
物的组织、器官 剪碎
制成 悬浮
液
细 胞 贴 壁 10代 细胞
动物细胞生长特性
2、植物组织培养的过程：
脱分化
再分化
离体植 脱 物细胞 分 （外植体）化
无菌条件下操作
愈 伤 组 织
排 高再 分 化列 度疏 液松 泡胚 状 体而 化的无呈规无则试管苗定，形是一状种态植物体
的薄壁细胞，无叶绿体,不进
行光合作用
3、植物组织培养概念：
植物组织培养就是在 无菌和人工控制 条件下， 将 离体的植物器官、组织、细胞 ，培养在人工配制 的 培养基 上，给予适宜的培养条件，诱导其产 生 愈伤组织 、 丛芽 ，最终形成 完整的植株。
D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有白菜和甘蓝的遗传特性
动物 细胞 工程 技术
动物细胞工程 的基础
动物细胞培养
动物细胞融合 单克隆抗体制备
细胞核移植
一、动物细胞培养
• 概念: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。
植物组织培养 在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物
• 1.获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮 • 2.大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰
素、单克隆抗体） • 3.细胞的生理、药理、病理研究
获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮
取该患者的皮肤进行 细胞培养,获得足量的细 胞后再移植
流
动物或胚胎
程
图
毒株
组织
原料
3——
培育 鉴定 剪碎 消化
配制
病
种毒
(1) 过程①和②应在温和条件下用纤维素酶、果胶酶处理细胞， ③过程使用的诱导剂是 聚乙二醇 。
(2)与④过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器是高__尔__基__体__。 完成⑤和⑥过程需要采用的细胞工程技术是__植__物__组__织__培__养____。
(3)经⑥过程得到的不同组织细胞中，蛋白质的种类和数量 差异较大，根本原因是_基__因__选__择__性__表__达___的结果。
器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养 基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈 伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
1、动物细胞培养的原理是什么？ 细胞增殖
动物细胞培养过程
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胰蛋白酶 剪碎
加培养液
单个细胞
制成
细胞 悬浮
液
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化 程度低，容易培养。
细胞贴壁：
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上， 称为细胞贴壁。
要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。
细胞的接触抑制：
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会 停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
动物细胞培养过程
动物胚胎或幼龄动
胰蛋白酶
加培养液
单个细胞
细胞
物的组织、器官 剪碎
制成 悬浮
B淋巴细胞
注射抗原
效应B细胞 骨髓瘤细胞 融合
B-B细胞 杂交瘤细胞 瘤-瘤细胞 选择性培养基 筛选1
多种杂交瘤细胞
克隆化
抗原-抗 体杂交法
筛选2
符合要求的杂交 瘤细胞
杂交瘤细胞特点：
既可以产生特异性抗 体，又可以大量增殖
体外培养 小鼠腹腔内增殖
单克隆抗体
原理：细胞膜的流动性、细胞增殖
克隆单个杂交瘤细胞，可制备抗一种抗原决定簇 的特异单克隆抗体。
新型冠状病毒侵染机制
2、动物细胞融合的概念
动物细胞融合也称细胞杂 交，是指在一定条件下将两 个或多个动物细胞形成一个 细胞的过程.
设计方案： 一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体 小鼠骨髓瘤细胞－－能无限增殖
杂种细胞
既能分泌一种特异性抗体又能无限增殖
单克隆抗体制备过 程注：射抗原的目的是什么
(4) 设白菜细胞中的染色体数目为M，甘蓝细胞中的染色体数 目为N，则获得的“白菜—甘蓝”染色体数应该是__M_＋__N__
(5) 如利用白菜根尖分生区细胞培育成一棵白菜，该白菜叶 片是否具有叶绿体？_是____ 。
(6) 对上述培育过程说法不正确的是(多选) ABC A．图示“白菜—甘蓝”植株不能产生种子 B．愈伤组织的代谢类型一定是自养需氧型 C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过 程
无限传 代
原代培养
传代培养
植物组织和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质
植物组织培养
动物细胞培养
细胞的全能性
细胞增殖
固体培养基 液体培养基
培养基特有成分 培养结果
蔗糖、植物 激素
植物体
葡萄糖、动 物血清
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育 无病毒植株等
获得细胞 或细胞产物
动物细胞培养应用
用 于 培 养 。 D 细 胞 的 名 称 是 杂交瘤细胞
。
(3)在细胞培养所用的培养基中除需要加入糖、氨
基酸、促生长因子、无机盐和微量元素外,通常还
需加入
血清、血浆
等一些天然成分。
(4)目前注射禽流感疫苗是预防禽流感的一种措
施。决定禽流感病毒在人体细胞中增殖变化的物
质 是 禽流感病毒的RNA , 而 决 定 其 抗 原 特 异 性 的
动物细胞培养条件：
1、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
2、必须的营养物质 （葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核酸、嘌呤、嘧 啶、激素、生长因子、动物血清等。）
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细胞工程应用PPT课件
总结词
干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是构成人体各种组织器官 的原始细胞。根据分化能力的不同，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
详细描述
干细胞具有自我复制的能力，即产生与自身完全相同的细胞，保持数目恒定。 同时，干细胞具有多向分化的潜能，在特定条件下可分化成不同类型的细胞， 参与组织器官的修复和再生。
02
细胞培养技术
细胞培养的定义与分类
定义
细胞培养技术是指将生物组织或细胞从体内取出，并在体外模拟 体内环境进行培养、繁殖和维持其生命活动的过程。
分类
根据培养目的和应用的不同，细胞培养技术可以分为原代细胞培 养、传代细胞培养、干细胞培养和肿瘤细胞培养等。
细胞培养的基本条件
温度
细胞生长和代谢需要稳定的温度条件，一般维持 在37°C左右。
组织工程
通过细胞培养技术构建组织或 器官，用于移植治疗和再生医 学研究。
毒理学研究
利用细胞培养技术检测化学物 质、药物等的毒性作用，为新 药研发和安全性评估提供依据 。
基因工程
通过细胞培养技术实现基因转 移、基因敲除和基因编辑等操 作，为基因功能研究和基因治
疗提供手段。
03
干细胞工程
干细胞定义与分类
在医学方面，克隆技术 可以用于生产用于移植 的器官和组织，以及用 于研究人类疾病和开发 新药的细胞系。
在农业方面，克隆技术 可以用于繁殖优良品种 的动植物，提高农业生 产效率。
在生物多样性保护方面 ，克隆技术可以用于保 护濒危物种和恢复生态 平衡。
05
基因编辑技术
基因编辑技术简介
基因编辑技术主要依赖于特定的核酸酶，如ZFNs（锌 指核酸酶）、TALENs（转录激活因子样效应物核酸酶） 和CRISPR-Cas9系统等，这些核酸酶能够识别并切割 DNA或RNA分子，从而实现对其的精确编辑。
干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是构成人体各种组织器官 的原始细胞。根据分化能力的不同，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
详细描述
干细胞具有自我复制的能力，即产生与自身完全相同的细胞，保持数目恒定。 同时，干细胞具有多向分化的潜能，在特定条件下可分化成不同类型的细胞， 参与组织器官的修复和再生。
02
细胞培养技术
细胞培养的定义与分类
定义
细胞培养技术是指将生物组织或细胞从体内取出，并在体外模拟 体内环境进行培养、繁殖和维持其生命活动的过程。
分类
根据培养目的和应用的不同，细胞培养技术可以分为原代细胞培 养、传代细胞培养、干细胞培养和肿瘤细胞培养等。
细胞培养的基本条件
温度
细胞生长和代谢需要稳定的温度条件，一般维持 在37°C左右。
组织工程
通过细胞培养技术构建组织或 器官，用于移植治疗和再生医 学研究。
毒理学研究
利用细胞培养技术检测化学物 质、药物等的毒性作用，为新 药研发和安全性评估提供依据 。
基因工程
通过细胞培养技术实现基因转 移、基因敲除和基因编辑等操 作，为基因功能研究和基因治
疗提供手段。
03
干细胞工程
干细胞定义与分类
在医学方面，克隆技术 可以用于生产用于移植 的器官和组织，以及用 于研究人类疾病和开发 新药的细胞系。
在农业方面，克隆技术 可以用于繁殖优良品种 的动植物，提高农业生 产效率。
在生物多样性保护方面 ，克隆技术可以用于保 护濒危物种和恢复生态 平衡。
05
基因编辑技术
基因编辑技术简介
基因编辑技术主要依赖于特定的核酸酶，如ZFNs（锌 指核酸酶）、TALENs（转录激活因子样效应物核酸酶） 和CRISPR-Cas9系统等，这些核酸酶能够识别并切割 DNA或RNA分子，从而实现对其的精确编辑。
细胞工程优秀课件
1.为何“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学 家所想像旳那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
马铃薯—番茄没有像人们预想旳那样地上长番茄、 地下结马铃薯，主要原因是：生物基因旳体现不是 孤立旳，它们之间是相互调控、相互影响旳，所以 马铃薯—番茄杂交植株旳细胞中虽然具有两个物种 旳遗传物质，但这些遗传物质旳体现受到相互干扰， 不能再像马铃薯或番茄植株中旳遗传物质一样有序 体现，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就 是很自然旳了。
3、差别: ⑴受精卵旳全能性最高
⑵受精卵分化后旳细胞中，体细胞旳全 能性比生殖细胞旳低。
4、大小：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
植物细胞＞动物细胞
5、潜在全能性旳原因: 基因旳选择性体现
思索讨论：为何体内细胞没有体现出全 能性，而是分化成为不同旳组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性体现旳 成果。在个体发育旳不同步期，生物体不同部位 旳细胞体现旳基因是不同旳，合成旳蛋白质也不 同，从而形成了不同旳组织和器官。
工程 技术
核移植
胚胎移植
2.1.1 植物细胞工程旳基本技术
植 物
所采用技术 植物细胞旳全能性 旳理论基础
细
胞
工 程
一般采用旳 植物组织培养
技术手段 植物体细胞杂交
细胞旳全能性
1、定义: 生物体旳细胞具有使后裔细胞形成完整个
体旳潜能旳特征。
2、原理: 生物体旳每一个细胞都涉及有该物种所特有旳全套遗传物质，都 有发育成为完整个体所必需旳全部基因，从理论上讲，生物体旳 每一个活细胞都应该具有全能性。
A.胡萝卜韧皮部细胞哺育出植株 B.紫色糯性王米种子哺育出植株 C.转入抗虫基因旳棉花细胞哺育出植株 D.番茄与马铃薯体细胞杂交后哺育出植株
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
细胞工程第一章PPT课件
细胞培养技术需要提供适宜的环 境条件，包括温度、湿度、气体 组成等，以维持细胞的正常生理
状态。
细胞培养技术分类
原代细胞培养
直接从生物体内取出的细胞进行的培养。
传代细胞培养
将原代细胞经过分裂、生长，形成细胞系或细胞株，再进行的培养。
细胞系
从原代细胞培养中获得的具有特定生物学特征的细胞群体。
细胞株
通过选择和克隆化获得的具有特定生物学特征的细胞群体。
细胞工程应用领域
农业、医学、生物制药、生物能源等领域。
细胞工程应用
农业领域
通过细胞工程改良作物品种， 提高产量和抗性，培育抗虫、
抗病、抗旱等新品种。
医学领域
用于疾病治疗、药物研发和人 体组织工程，如干细胞治疗、 基因治疗和人工器官等。
生物制药领域
通过细胞培养技术生产疫苗、 抗体、干扰素等生物药物，提 高药物产量和纯度。
技术难题
加强基础研究，提高细胞工程技术的稳定性 和安全性。
成本与普及度
降低细胞工程技术成本，使其更广泛地应用 于临床治疗。
安全性与长期影响
加强长期追踪观察，确保细胞工程技术对人 类健康无不良影响。
细胞工程对人类社会的影响
医疗保健
细胞工程技术将为疾病治疗提供更多有效手 段，提高人类健康水平。 Nhomakorabea生物技术产业
细胞工程第一章
目录
• 细胞工程简介 • 细胞培养技术 • 干细胞研究 • 基因编辑技术 • 细胞工程展望
01
细胞工程简介
细胞工程定义
细胞工程定义
细胞工程是一门应用细胞生物学和分子生物 学原理与方法，在细胞水平上改变生物遗传 特性的技术。
细胞工程原理
通过细胞培养、细胞融合、染色体操作和基因转移 等技术，实现对细胞遗传特性的改造和优化。
细胞工程绪论ppt课件
1、植物细胞工程〔分类〕
植株培育：幼苗 器官培育：根、茎、叶、花、果等 组织培育：表皮、顶端分生组织 细胞培育：叶肉细胞、花粉细胞等 原生质体培育： 胚胎培育：幼胚
1 植物新种类
感染束顶病毒的香蕉植株
正常香蕉植株
植物新种类
普通玫瑰
蓝玫瑰
红豆杉细胞培育消费紫杉醇
取7、8月份新生嫩枝为外植体 流水冲洗，75%酒
<关于单离植物细胞培育实验>
1、植物细胞工程的开展
〔2〕、建立阶段 1934年：White由番茄根建立第一个无性
系，根离体培育真正胜利；〔1937年发现 B族维生素的作用，创建White培育基〕 1934年：Gautherete培育山毛杨、黑杨 构成层组织产生了愈伤组织；？
组织培育的奠基人
精30s，0.1% HgCl2 5min 嫩枝切段 形状学
下端〔近地端〕接触培育基接种 2~3周灰白色愈伤
测紫杉醇含量
悬浮培育
生物反响器
培育液搜集
甲醇提取
2、动物细胞工程
细胞培育方式：贴壁培育〔大多数细胞〕
悬浮培育〔血液、淋巴细胞等〕
运用：生物制品消费如疫苗
干细胞
三、细胞工程的开展简史
1. 植物细胞工程的开展
组织/器官培育：外延概念〔培育的组织最终趋向于单 一细胞类型〕
常见并生春碱 紫杉醇
洋地黄毒苷、地高辛 鱼腥草素
盐酸小檗碱 颅痛定
盐酸可卡因 盐酸奎宁 青篙素 牡荆油
茶碱、磷酸可待因
生理作用
抗肿瘤药
强心药 抗菌、消炎
镇痛药 神经药 抗疟疾药
止咳平喘药
来源
百合科丽江山慈姑、夹竹 桃科长春花、紫杉
玄参科毛花洋地黄 三白草科 蒴果
细胞工程概述 ppt课件
什么原因使得一个细胞或一小块组织发育成一 个完整的个体的呢？
7
探究：
1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完 整植物体？ 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？
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 。
8
3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个 体的潜能？
4
细胞工程是指应用细胞生物学和分
子生物学的原理和方法，通过细胞或细胞器的 水平上的操作，按照人的意愿去改变细胞内的 遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。
动物细胞工程 植物细胞工程
细胞工程
按
按
对
技
象
术
分
分
类
类
植物细胞与组织培养 细胞融合
细胞核移植
概 操作水平： 细胞水平或细胞器水平
念 操作环境： 体外无菌
D、染色体替换
21
22
1978年德国科学家梅歇尔斯等人把马铃薯(potato) 和番茄(tomato)的原生质体融合获得了体细胞 杂种“泡马豆”（pomato)
23
几种细胞融合成功的例子
❖ 融合生物种类 细胞来源
成功年代
❖ 烟草两个种间 叶——叶
1972
❖ 甘蓝——青菜 叶——根
1972
❖ 大豆——马唐草 愈伤组织——叶
25
26
27
28
29
克隆羊与体细胞核移植
30
第一步
取妊娠期的6岁母绵羊（Finn Dorset白品种母羊）的 乳腺细胞作核供体细胞，用饥饿法使其进入休眠状态 而使全部基因具有活性。
第二步
注射促性腺激素，促使母羊（Sottish Blackface黑 面母绵羊）排卵，28~33小时取其未受精卵，快速去 核，放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS连续5天，使其 进入G0期做受体细胞。
7
探究：
1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完 整植物体？ 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？
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 。
8
3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个 体的潜能？
4
细胞工程是指应用细胞生物学和分
子生物学的原理和方法，通过细胞或细胞器的 水平上的操作，按照人的意愿去改变细胞内的 遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。
动物细胞工程 植物细胞工程
细胞工程
按
按
对
技
象
术
分
分
类
类
植物细胞与组织培养 细胞融合
细胞核移植
概 操作水平： 细胞水平或细胞器水平
念 操作环境： 体外无菌
D、染色体替换
21
22
1978年德国科学家梅歇尔斯等人把马铃薯(potato) 和番茄(tomato)的原生质体融合获得了体细胞 杂种“泡马豆”（pomato)
23
几种细胞融合成功的例子
❖ 融合生物种类 细胞来源
成功年代
❖ 烟草两个种间 叶——叶
1972
❖ 甘蓝——青菜 叶——根
1972
❖ 大豆——马唐草 愈伤组织——叶
25
26
27
28
29
克隆羊与体细胞核移植
30
第一步
取妊娠期的6岁母绵羊（Finn Dorset白品种母羊）的 乳腺细胞作核供体细胞，用饥饿法使其进入休眠状态 而使全部基因具有活性。
第二步
注射促性腺激素，促使母羊（Sottish Blackface黑 面母绵羊）排卵，28~33小时取其未受精卵，快速去 核，放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS连续5天，使其 进入G0期做受体细胞。
细胞工程课件 第一章 细胞工程
5. 花药与花粉培养
无菌培养植物的花药（带花粉）或花粉， 形成单倍体植株。
有效的育种辅助手段：单倍体植株获得以后， 通过染色体加倍，即得到可以稳定遗传的纯合 二倍体，缩短植物育种年限。
6.细胞培养 (Cell culture)
无菌培养植物单细胞或小细胞团。
细胞培养可用于： 1、植物克隆 2、细胞系的诱变和变异体的筛选 3、生产有用化合物（useful chemicals）
细胞工程 Cell Engineering
Plant Cell
Animal Cell
细胞
大量培养 调控分化
生产有用物质(药 物、蛋白质、酶、 有用化合物)
生产组织和器官， 用于医疗修复
个体再生
优良个体克隆， 用于良种推广
遗传改良
新细胞系、新组 织、新个体
细胞融合、细胞器移植、核 质移植、转基因
细胞工程(cell engineering)：在体外培养生物
参考资料
1. 杨淑慎：细胞工程，科学出版社 2. 李青旺：动物细胞工程与实践 ，化学化工出版
社 3. 曹孜义、刘国民（主编）：实用植物组织培养
技术教程，甘肃科学技术出版社，1999年 4. Pierik RLM: In Vitro Culture of Higher Plants
(4th Edition). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherland, 1999. 5. Plant Cell, Tissue, and Organ Culture (杂志) 6. Plant Cell Reports (杂志) 7. 植物生理学通讯（杂志）
无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚， 使其形成正常的植株。
细胞工程PPT教学课件
1
细胞工程
细胞工程是指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 或细胞器水平上的操作，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的一门综合科学技术。
理论基础 操作水平
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 改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
体细胞：分化程度低的>分化程度高的
细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的
幼嫩的>衰老的
5
（5）为什么体内细胞没有表现出全能性， 而是分化成为不同的组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。 在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达 的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成 了不同的组织和器官。
①无菌、无毒的环境
离体培养的细胞对 微生物和有毒物质 没有防御能力
（灭菌，添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
②营养（液体培养基）
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清、
微量元素等） ③温度和PH
含未知成分，促进细 胞顺利的生长、增殖
温度：36.5+0.5℃，pH：7.2～7.4
④气体环境
能否用胃蛋白酶
细胞分裂素 较高 生长素
有利于芽的产生
细胞分裂素 较低 生长素
有利于生根
12
植物组织培养中的条件控制
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
遮光
脱分化
①无菌
愈伤Hale Waihona Puke 织②营养 ③一定的外界条件
④植物激素
再分化 一定的光照
根、芽
芽发育成叶， 叶肉细胞中叶 绿素的合成需 要光照
植物体 13
细胞工程
细胞工程是指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 或细胞器水平上的操作，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的一门综合科学技术。
理论基础 操作水平
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 改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
体细胞：分化程度低的>分化程度高的
细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的
幼嫩的>衰老的
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（5）为什么体内细胞没有表现出全能性， 而是分化成为不同的组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。 在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达 的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成 了不同的组织和器官。
①无菌、无毒的环境
离体培养的细胞对 微生物和有毒物质 没有防御能力
（灭菌，添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
②营养（液体培养基）
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清、
微量元素等） ③温度和PH
含未知成分，促进细 胞顺利的生长、增殖
温度：36.5+0.5℃，pH：7.2～7.4
④气体环境
能否用胃蛋白酶
细胞分裂素 较高 生长素
有利于芽的产生
细胞分裂素 较低 生长素
有利于生根
12
植物组织培养中的条件控制
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
遮光
脱分化
①无菌
愈伤Hale Waihona Puke 织②营养 ③一定的外界条件
④植物激素
再分化 一定的光照
根、芽
芽发育成叶， 叶肉细胞中叶 绿素的合成需 要光照
植物体 13
专题2细胞工程ppt课件
P38
1.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像 的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、 相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物 种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马 铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长 番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
•原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物 质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从Байду номын сангаас论上讲，生 物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
•差异:1 受精卵的全能性最高 2 受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
•潜在全能性的原因：基因表达的选择性
怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株?
2、有没有一种温和的去细胞壁的方法？
3、如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一 步该对此细胞做何种处理？
4、如何将杂种细胞培育成杂种植株？
人工诱导的方法:
物理法:离心振动、电激等 化学法：诱导剂（聚乙二醇）
植物细胞杂交技术流程图
此时最活跃的细胞器是？
酶解法
诱导原生质 体膜融合
筛选出所需 的杂种细胞
植物组织培养过程
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根 伤
组
织
芽
植 物 体
植物组织培养条件：
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、适时光照等。
组织培养的概念:P36
实验 胡萝卜的组
植物材料消毒
接种到诱导培养基
诱导出愈伤组织 愈伤组织转接到继代培养基上
动物细胞工程ppt-精品课件
细胞是
（ A）
A．获得不死性的细胞 B．10代以内细胞
C．原代细胞
D．传代细胞
3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是： （B）
A、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞 分泌蛋白
2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
成块组织使细胞靠在一起限制了细胞的生长和 增殖，且细胞不能与培养液充分接触，不利于 培养。
3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间 的物质是什么成份？
催化蛋白质水解。细胞间的物质主要是蛋 白质(胶原蛋白等)。
4、细Hale Waihona Puke 膜的主要成份是什么？ 蛋白质和磷脂
（五）、体细胞核移植技术存在的问题
1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。 2、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出
现早衰等问题。 3、生产克隆动物费用昂贵。
课堂反馈练习
1、动物细胞工程技术的基础是
（D ）
A.动物细胞融合 B.单克隆抗体
C.胚胎移植
D.动物细胞培养
2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的
单个细胞 加入 培养 液
细胞悬浮液
接触抑制
贴满瓶壁的细胞
原代 培养(分装前)
1-10代细胞
遗传物质
原代细胞
未 改变 胰蛋白 酶
传代培养
加 培养 液
40—50代细胞(细胞株)
遗传物质 已 改变
无限传代（细胞系）
有关概念
细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞 生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存 活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理 细胞的 全能性 细胞 增殖
培养基特有 成分