细胞生物学基础 教学课件 ppt 作者 员冬梅 主编 李晓文 主审第十一章.pptVIP

细胞生物学基础 *第十一章 细胞工程简介 第一节 细胞工程的基本概念 细胞工程（cell engineering）是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或亚细胞水平上，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科学技术。因此，细胞工程的目的就是创造新品系，从细胞中分离提取人们所需要的生物化工产品或应用于其它未知领域。通过细胞大规模培养可以生产各种生物制品， 第二节 细胞工程的理论与实践 一、细胞培养 1.细胞培养方法 （1）植物细胞培养 ①植物单细胞的制备 植物单细胞制备的方法通常有机械法、酶法和愈伤组织诱导法等。 机械法主要是通过机械磨碎的方法来获得游离的单细胞。该方法获得的细胞数量少，效率低，目前在生产中一般不采用这种方法。酶法是目前获得单细胞最有效也最常用的方法。由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶等专一性水解酶对叶片进行解离，从而释放出游离的单细胞。 第二节 细胞工程的理论与实践 ②细胞培养 植物单细胞培养采用的方法有看护培养法、微室培养法和平板培养法等。看护培养法指用一块生长活跃的愈伤组织来看护单个细胞，使其能够生长、增殖的方法。微室培养是先把带有一凹穴的载玻片及配套的盖玻片灭菌，然后在无菌条件下，往载玻片凹穴中滴加一滴单细胞悬浮液，盖上盖玻片，再用融蜡或四环素膏封口（留通气孔），最后置于恒温箱培养的方法。平板培养法即把细胞与融化后即将冷凝的琼脂培养基均匀混合，平铺在培养皿中进行培养的方法。 第二节 细胞工程的理论与实践 （2）动物细胞培养 ①动物单细胞的制备 动物单细胞制备的方法有酶法、机械法和螯合剂解离法。目前最常用的方法是酶法，即将动物胚胎或幼龄动物的器官、组织取出后，放在含抗生素的平衡盐溶液中，在无菌条件下，用胰蛋白酶或胶原酶解离主要成分为胶原蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白和弹性蛋白的细胞间基质，使组织分散，获得单个细胞。 ②细胞培养 动物细胞培养所用的液体培养基与植物细胞培养所用的培养基在成分上有所不同，条件更为苛刻，培养液中除了含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素之外，还需要动物血清。培养液pH7.2～7.4，培养设备为CO2孵箱，温度37℃左右。 第二节 细胞工程的理论与实践 2.细胞培养在生产中的应用 （1）植物组织培养 （2）植物次生代谢产物生产 （3）疫苗和干扰素 （4）干细胞 第二节 细胞工程的理论与实践 二、细胞融合 1.细胞融合技术 （1）原生质体的制备 ①植物原生质体的制备 由于植物细胞具有细胞壁，所以常用酶解法制备原生质体，即用复合酶制剂，如纤维素酶类、半纤维素酶类、果胶酶类、崩溃酶或蜗牛酶对细胞或组织进行酶解，释放出裸露的原生质体。 ②动物单细胞的获得 动物细胞没有细胞壁，但细胞间存在胶原蛋白、层粘连蛋白等连接物质，因此用胰蛋白酶或胶原酶解离胞间基质，可获得动物单细胞 第二节 细胞工程的理论与实践 （2）原生质体融合 原生质体融合后所形成的融合细胞，含有来自不同亲本的细胞核，因此又称为异核体。植物异核体获得的方法有无机盐诱导融合法、高Ca2＋-高pH与聚乙二醇结合法、电融合诱导法等，动物细胞融合用的方法主要是灭活的仙台病毒介导法。 （3）杂种细胞的筛选与鉴定两亲本原生质体进行融合处理后，产生的细胞并不都是杂种细胞。 第二节 细胞工程的理论与实践 2.细胞融合技术在生产中的应用 （1）创造植物新物种或新品种 （2）单克隆抗体的生产与应用 第二节 细胞工程的理论与实践 三、染色体工程 1.染色体工程概念 染色体工程（chromosome engineering）指按照预先的设计，有计划地添加、削减、替换染色体的全部、一部分或添加、削减染色体组以达到定向改变生物遗传性状、选育新品种的目的，是从染色体水平改变生物体遗传组成的一门技术。染色体工程目前主要应用于植物的遗传育种领域。 第二节 细胞工程的理论与实践 2.染色体工程的应用 （1）多倍体育种 染色体组指形态、功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异全部信息的一组非同源染色体。当植物体细胞中含有两个染色体组时称为二倍体，当体细胞中含有三个或三个以上染色体组时称为多倍体。多倍体按染色体组的来源不同又分为同源多倍体和异源多倍体。自然条件下的同源