细胞结构与功能六细胞工程

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1、六细胞工程细胞的结构与功能一、植物细胞工程植物细胞的全能性植物组织培养植物体细胞杂交1.细胞的全能性（1）概念生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。（2）细胞全能性的物质基础生物体的每一个细胞都包含有该种所特有的全部遗传物质，既发育成为完整个体所必需的全部基因。（3）全能性表达的条件离体---必要条件一定的营养物质---水无机盐维生素氨基酸等激素---细胞分裂素生长素适宜的条件---无菌温度酸碱度在生物的所有细胞中，受精卵的全能性最高，生殖细胞尤其是卵细胞有较高的全能性。（4）全能性的差异性植物细胞>动物细胞（动物细胞中细胞核具有全能性）受精卵>生殖细胞（配子、精子、卵子）

2、>体细胞体细胞中—分化程度低>分化程度高幼嫩>衰老细胞分裂能力强>细胞分裂能力具体表现为2.植物组织培养（1）原理----植物细胞的全能性（2）过程----脱分化再分化离体的器官、组织和细胞植物激素、无机盐和糖类等愈伤组织胚状体有根、茎、叶的试管苗特点：1.植物细胞的有丝分裂是植物组织培养基础。2.愈伤组织细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。3.具有光合作用能力的类型是胚状体以后的结构和个体。脱分化再分化再分化4.亲代与子代保持遗传的连续性与稳定性。（3）脱分化与再分化的比较①生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内的基因选择性表达②脱分化：已分化的细胞，经

3、过诱导后，失去其特有的结构和功能而转化成未分化细胞的过程。③脱分化与再分化的比较比较内容脱分化再分化过程细胞→愈伤组织愈伤组织→幼苗形成体特点细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞先期有胚状体，后有根、芽、茎和叶需要条件离体适宜的营养生长素和细胞分裂素离体适宜的营养生长素和细胞分裂素光照（4）植物组织培养的优点①取材少；②培养周期短、繁殖率高；③便于自动化管理。①果树和花卉的快速繁殖；（5）植物组培在生产中的应用②培养无病毒感染的植物；③生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等④制人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结籽困难或发芽率低等问题；⑤转基因植物的培养

4、也用到植物组织培养。3.植物体细胞杂交⑴概念将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞并把这杂种细胞培养成新的植物体的方法。⑵过程原生质体制备→原生质体融合诱导→杂种细胞的筛选和培养↓杂种植株的再生与鉴定（3）原生质体制备植物体细胞外有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍体细胞的杂交。因此,先去掉细胞壁，分离出活的原生质体。目前常用的去除细胞壁的方法是酶解法。即在温和的条件来利用纤维素酶果胶酶等分解植物细胞壁。（4）原生质体融合物理方法：离心、振动、电刺激化学方法：聚乙二醇（PEG）（5）植物体细胞杂交育种中优点a.克服远缘杂交不亲和障碍；b.培养新品种方面取得重大突破；c.大大扩展了可用于杂交

5、的亲本组合的范围。二.动物细胞工程动物细胞培养体细胞融合动物细胞融合核移植单克隆抗体胚胎分割移植1.动物细胞培养（1）原理及细胞学基础：细胞有丝分裂（2）物质基础：葡萄糖、氨基酸、水、无机盐、维生素和动物血清。（3）过程：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官剪碎胰蛋白酶单个细胞加培养液制成细胞悬浮液原代培养传代培养细胞株遗传物质改变传代培养细胞系（4）概念区分a.原代与传代没有分装原始的细胞悬浮液——原代；分装过的细胞悬浮液——传代b.细胞株与细胞系原代培养的细胞一般传至十代左右后，生长就会出现停滞,大多数细胞衰老死亡，只有极少数存活，并能传至40～50代这种细胞群-----细胞株细胞株传至4

6、0～50代后又出现“危机”不能再传下去,但有部分细胞的遗传物质发生变化，并带有癌变的特点，在条件适宜情况下能无限传代下去的细胞群。（5）动物细胞培养技术的应用a.大规模生产蛋白质的生物制品。如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体。b.为皮肤大面积烧伤的患者，培养可移植的皮肤。c.用于检测有毒物质。d.医学家培养各种正常的或病态的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据。2.细胞融合（1）原理：细胞膜分子结构中磷脂双分子层的相对运动性。（2）概念：在一定的条件下将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程，称为动物细胞融合，又称细胞杂交。（3）促融方法：除了与植物原生质体融合的

7、物理、化学方法相同以外，还常用灭活病毒作诱导剂。（4）过程：略（5）用途：最主要的用途是制备单克隆抗体。细胞融合的运用---单克隆抗体产生制备2.特点化学性质单一；特异性强；灵敏度强应用⑴理论意义⑵实践意义①诊断试剂-----利用单克隆抗体的特点准确地识别各种抗原物质的细微差异。优点：准确、高效、简单、快速。②肿瘤的导向治疗-----将针对某一肿瘤抗原的单克隆与化（放）疗药物连接，利用单克隆的导向作用将化（放）疗药物带至靶器官，直接