[高等教育]第一章 绪 论细胞工程Cell Engineering.ppt

细胞工程(Cell Engineering) 课程初步安排：第一章 　绪论 第二章 　植物细胞工程的理论基础 第三章 　实验室配置及基本技术： 第四章 　植物组织器官培养技术 第五章 　植物细胞培养及次生代谢产物生产 第六章 　原生质体培养和体细胞杂交 第七章 　人工种子 第八章 　植物种质资源离体超低温保存 第九章　　动物组织培养　　　　　　　　　 第十章　　动物细胞融合与单克隆抗体 　　　第十一章　动物组织与胚胎工程 　　　　　　第十二章　试管动物与克隆动物 第十三章　微生物细胞工程 教材与参考书 第1章 绪 论一、细胞工程的定义二、植物细胞工程发展史三、动物细胞工程发展史四、重要应用 一 定义 根据研究生物类型不同，细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。 动物细胞工程包括：细胞培养技术（包括组织培养、器官培养）；细胞融合技术；胚胎工程技术 （核移植、胚胎分割等）；克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）。 植物细胞工程包括：植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。 根据实验操作对象可分为：细胞与组织培养细胞融合细胞核移植染色体操作转基因生物等 以细胞工程为基础，发展派生了不少以工程冠名的新领域：组织工程胚胎工程染色体工程 1、细胞与组织培养细胞培养（cell culture）和组织培养（tissue culture）都属于体外培养（in vitro culture），是指生物细胞和组织在离体条件下的生长和增殖。是细胞工程的最基本技术。 2、细胞融合 细胞融合（cell fusion）又称细胞杂交（cell hybridization），是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。 3、细胞核移植(nuclear transplantation) 利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离，然后再将不同来源的核与质重组，形成杂种细胞。 体细胞克隆羊 ——多莉 4、染色体工程(chromosome engineering ) 把单个的染色体或染色体组转入或移出受体细胞，从而形成新的染色体组合和遗传构成。 5、胚胎工程(embryonic engineering) 以生殖细胞和胚胎细胞为对象进行的操作，主要技术包括体外受精、胚胎切割、胚胎移植等。 6、干细胞与组织工程 干细胞（stem cell）是动物体内具有分化潜能，并能自我更新的细胞，分为胚胎干细胞和组织干细胞。胚胎干细胞来自囊胚期的细胞团，属于全能干细胞，每个细胞可以发育成为完整的个体。组织干细胞存在于成体组织中，属单能或多能干细胞，可以定向分化为一种或几种不同的组织。 组织工程是在干细胞的基础上发展起来的，将干细胞与材料科学相结合，将自体或异体的干细胞经体外扩增后种植在预先构建好的聚合物骨架上，在适宜的生长条件下干细胞沿聚合物骨架迁移、铺展、生长和分化，最终发育具有特定形态及功能的工程组织。 如果能够消除体细胞的“记忆”，它们就有可能恢复到胚胎细胞的状态——科学家称之为把细胞“重编程”。把通过“重编程”得到的干细胞在不同的环境条件下进行培养，就能得到各种分化细胞。人们通常把这种利用体细胞制造胚胎干细胞，分化后再移植回人体的技术称作“治疗性克隆”。 二.植物细胞工程的发展1、植物细胞工程的概念 植物细胞工程是一门以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性学科。它是以植物组织细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或加速繁殖植物个体，或获得有用物质的过程统称为植物细胞工程。 2、植物细胞工程的发展历史探索阶段（1902-1929） 1902年，德国植物学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直至分到单个细胞的观点。他认为，如果每个细胞都有植物个体一样的性质和能力，那么可以通过植物细胞培养，把单个细胞培养成一个新个体。 在此思想指导下，许多科学家从事组织培养研究. 1904年，德国植物胚胎学家Hanning 用萝卜和辣根的胚进行离体培养，提早长成了小植株，首次