细胞工程和胚胎工程

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1、第二章细胞工程----细胞克隆一、克隆的概念即无性繁殖系。指不经过两个分子、两个细胞或两个个体的结合，只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新的分子、细胞或个体的过程。在分子水平：基因的克隆（复制）在细胞水平：杂交瘤的制备和单克隆抗体技术在个体水平：无性生殖。如：植物的营养繁殖，动物“克隆羊---多莉”的培育等无性生殖与有性生殖的区别无性生殖：不经过生殖细胞的结合，直接由母体产生下一代新个体的繁殖过程。特点是子代保留了亲代的遗传物质，性状基本相同。有性生殖：经过生殖细胞的两两结合，形成合子，再由合子发育

2、成新个体的繁殖过程。特点是后代继承了双亲的遗传物质，具有更强的生活能力和变异性，对生物的生存和进化具有重要意义二、细胞工程：（一）植物细胞工程1.植物组织培养过程：外植体愈伤组织胚状体植物体脱分化再分化植物激素植物激素分裂、分化离体器官、组织或细胞脱分化愈伤组织芽、根再分化植物体实例（组织培养非洲紫罗兰）外植体：离体的组织、细胞或器官。愈伤组织：一群高度液态化的原始的薄壁细胞。脱分化：分化的细胞（组织或器官）经过处理形成愈伤组织的过程。再分化：由愈伤组织经过处理再重新分化出不同的组织（细胞或器官）。条件

3、：（1）材料离体（2）无菌环境（3）配制一定营养成分的培养基（固体、加蔗糖）（4）要有一定比例的激素（细胞分裂素和生长素或类似物人工诱导）（5）适宜的温度、PH值和光照理论基础：细胞的全能性概念：细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。原因：是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。几乎所有的植物细胞都具有全能性人工诱导与两种激素的关系——在植物组织培养过程中，细胞分裂素/生长素的比例对愈伤组织的形成，以及丛芽和根的分化影响极大——人工诱

4、导过程的激素应用如下：应用：（1）快速繁殖（2）培养无病毒感染植株（3）获取细胞代谢产物（愈伤组织阶段）（4）生产人工种子（胚状体阶段）（5）可用于培育优良植物品种（转基因植物、单倍体育种和杂种植物）1.下列有关植物组织培养过程中细胞脱分化的说法，不正确的是()A、已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程B、已经分化的细胞转变为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物愈伤组织的过程C、离体的植物组织在一定的条件下分化出根和芽的过程D、离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关

5、激素的诱导练习：C2.植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，又可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为：()A、脱分化B、去分化C、再分化D、脱分化或去分化3.下列不能作为植物组织培养的材料是：()A、秋海棠的叶B、马铃薯的块茎C、成熟的花粉D、木质部中的导管细胞CD2.植物体细胞杂交过程：去细胞壁酶解法（纤维素酶、果胶酶）原生质体物理或化学方法诱导（振荡、离心和电刺激，聚乙二醇）融合的原生质体杂种细胞产生新的细胞壁杂种植物植物的组织培养理论基础：细胞膜的流动性和细胞的全能性成功实例：白菜和甘蓝、烟草和海岛

6、烟草、胡萝卜和羊角芹等研究意义：克服远源杂交不亲和的障碍，增大了亲本组合范围，培育了作物的新品种。白菜---甘蓝（二）动物细胞工程动物细胞培养动物细胞融合核移植单克隆抗体技术胚胎工程1.动物细胞培养过程：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶单个细胞加培养液细胞悬浮液原代培养10代细胞50代细胞细胞株无限传代细胞系传代培养动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。动物细胞的培养过程幼龄动物取动物器官和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养单个细胞动物细胞

7、培养技术是其他动物细胞工程技术的基础原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。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。细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。细胞株

8、和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。遗传物质未改变遗传物质已改变动物细胞培养的条件1.无菌、无毒的环境2.培养基：用液体的，期中加入葡萄糖、氨基酸、生长因子和动物血清等3.温度和pH4.气体环境：95%的空气，5%的二氧化碳动物细胞培养的原理：细胞的增值动物细胞培养的应用：1.利用动物细胞培养技术可生产疫苗、干扰素、单克隆抗体。2.用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。3.临床医学的应用：皮肤