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细胞工程 * 细胞工程的概念 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。 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 * 植物组织培养的概念 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。 * 植物细胞工程的理论基础 植物细胞工程的理论基础是： 植物细胞的全能性 概念：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。 * 细胞的分化 在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。 * 细胞的全能性与分化 分化程度高，全能性低; 分化程度低，全能性高。 * 因此，要实现细胞的全能性，首先必须使生物体的细胞处于离体状态。 当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。 * 植物组织培养的过程 离体的植物器官、组织或细胞 脱分化（又叫去分化） 愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞） 再分化 胚状体或丛芽 植物体 * 植物体细胞杂交的概念 将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 * 植物体细胞杂交过程 原生质体制备（酶解法去细胞壁） 原生质体融合（人工诱导） 杂种细胞的筛选和培养（形成愈伤组织） 杂种植株的再生与鉴定 物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇等试剂 纤维素酶、果胶酶等 * 植物细胞工程的实际应用——植物繁殖的新途径 技术 方法 特点 微型繁殖 植物组织培养 保持优良品种的遗传特性，高效快速实现种苗的大量繁殖 作物脱毒 用无病毒的茎尖进行植物组织培养 获得的脱毒苗不会或极少感染病毒 人工种子 用组培得到的胚状体、不定芽等为材料，经人工薄膜包装得到。 后代不发生性状分离以保持优良特性，不受季气候等条件限制，不需大量土地来制种。 * 技术 方法 特点 单倍体育种 植物组织培养，染色体加倍 获得纯合体，大大缩短育种年限。 突变体利用 诱导组培的材料 利用组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界压力的影响而产生突变的原理，诱导并筛选出对人类有用的突变体。 植物细胞工程的实际应用—— 作物新品种的培育 * 植物细胞工程的实际应用—— 细胞产物的工厂化生产 红豆杉与紫杉醇 人参皂甘的生产 利用植物组织培养技术直接产生细胞产物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 生产速度快，实现了工厂化生产。 * 动物细胞工程： 动物细胞培养、动物细胞核移植、 动物细胞融合、生产单克隆抗体等 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础. *  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。 原理：细胞增殖 动物细胞培养: * 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 （分解弹性纤维） 原代培养 胰蛋白酶 剪碎 细胞株 细胞系 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。 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 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液） 2、营养 （葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。） 3、温度和PH 36.5 +0.5度 ；PH为7.2-7.4。 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ） 补充合成培养基中缺乏的物质 * 4.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？ 血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，有些动物细胞不能合成，必须由培养液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、增殖、贴附。因此，细胞培养要保证细胞能顺利生长和繁殖，一般要添加10%----20%的血清。 5.无血清培养：在科