ch02细胞工程基础。.ppt

Chapter 2 细胞工程基础;本章主要内容： 细胞生物学基础 普通生物学基础 新工具和新技术的出现促进了细胞 工程的发展 ;Section 1 细胞生物学基础;细胞生物学的研究内容分三个层次： 1）显微水平，光学显微镜下可见的结构。 2）超微水平，电子显微镜下可见的结构。 3）分子水平，细胞结构的分子组成，及其在生命活动中的作用。;细胞生物学经历了四个主要发展阶段： 1）1665-1830s，细胞发现，显微生物学。 2）1830s-1930s，细胞学说，Cytology诞生。 3）1930s-1970s，电镜技术应用， Cytology发展为细胞生物学。 4）1970s以来，分子细胞生物学时代。;Robert Hooke and his “cells”;Micrographia ;Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723). Magnification ranges at 50-275x.;二、细胞学说及其发展： 1838年，Scheiden和Sehwann在总结前人经验的基础上，根据自己的观察结果，提出了为世人瞩目的细胞学说（三点论）： （1）所有生物都是由一个或多个细胞组成。 （2）细胞是生物形态结构和功能的基本单位 1885年，Rudolf Virchow在研究细胞的繁殖现象之后提出： （3）一切细胞只能来自原来的细胞，机体一切病理基于细胞的损伤。 他的观点与施莱登、施旺的观点共同组成了细胞学说的三点论。;草 履 虫;细 胞 代 谢;三、细胞特性： 细胞——生命结构和功能的基本单位，是生命活动的基本单元。 Cell——structure and function unit of life. 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。 我们肉眼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。;;二、 细胞的大小和形态 1. 各类细胞大小的比较 ;2. 细胞形态的多样性;软骨细胞;Surface to volume ratio （1）细胞随直径增大，体积增大比表面积增大快 （2）大的细胞相对于它的体积来说，比小的细胞的表面积小得多 （3）细胞表面积和体积比限制了细胞的大小 （4）细胞的大小是由细胞活动的效率决定的：快速吸收营养，快速排出代谢废物，这是细胞长期进化的结果。 细胞形态由功能决定 ;;2．培养细胞周期同步化 培养中的细胞不可能会处于同一时???之中，采用同步化的培养技术可以获得一致时期的同步化细胞。 类型？ 自然同步化 人工同步化： 选择法 诱导法：G1/S-TDR（胸腺嘧啶核苷 双阻断法） 、秋水仙素等 ;三、细胞的分化和全能性 （一）细胞分化（Differentiation）： 是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。 时间上的分化 空间上的分化;脱分化（Dediffrentiation） ： 由组织或器官获得的细胞经过人工培养后使之丧失掉原有的分化功能，变回到母细胞状态 再分化（Rediffrentiation）： 将脱分化的母细胞再培养成分化细胞，并且形成组织或器官以及生物体 细胞分化能力的强弱称为发育潜能;（二）细胞的全能性： 概念：某些细胞能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整的个体，我们把这种细胞的分化潜能称为细胞的全能性。 1943年，怀特明确提出了“植物细胞全能性”学说 细胞的多能性： 有一些体细胞具有分化出多种组织的潜能，但失去了发育成完整个体的潜能，我们把具有这种发育潜能的细胞称为多能性细胞。;有哪些细胞具有全能性？ （1）动植物受精卵;（2）植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株，细胞培养的结果证明单个分化的植物细胞可以培养成一个完整的植株。;讨论： 就你所了解的知识，成熟的动物细胞还具备发育的全部潜能吗？;Section 2 普通生物学基础;一、组织和器官 （一）组织（tissue） 在个体发育中，具有相同来源的（即由同一个或同一群分生细胞生长、分化而来的）同一类型、或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位称为组织。即形态结构相似，生理功能相同的一组细胞（细胞群）。 ;;成熟组织Mature tissue （永久组织Permanent tissue ） 在植物生长发育过程中，细胞陆续分化而失去分裂能力，成为具有特