细胞工程概述专家讲座

回首历史细胞工程的发展1907年，美国哈里森培养蛙胚神经细胞并存活数周，开创了动物细胞培养先河1937年，法国特里特等培养了胡萝卜组织，并使细胞增殖。1972年，美国卡尔逊等成功培育第一个体细胞杂交植株1996年，英国伊恩.维尔穆特克隆出绵羊“多利”细胞工程概述专家讲座第1页

细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学原理和方法，经过细胞或细胞器水平上操作，按照人意愿去改变细胞内遗传物质或取得细胞产品综合性科学技术。细胞工程植物细胞与组织培养细胞融合细胞核移植动物细胞工程植物细胞工程按对象分类按技术分类细胞工程概述专家讲座第2页概念要点操作水平：操作环境：结果：应用：细胞水平或细胞器水平体外无菌按人意愿使细胞一些生物学特征发生改变改良生物品种创造新品种加速繁育生物个体取得一些有用细胞代谢产物细胞工程概述专家讲座第3页一、植物组织培养什么原因使得一个细胞或一小块组织发育成一个完整个体呢？植物组织培养是指依据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物器官、组织、细胞或原生质体，并在培养基上培养，在适宜条件下使其发育成部分或完整植株技术。细胞工程概述专家讲座第4页探究：1、为何已分化植物组织或细胞能培养成完整植物体？

植物细胞含有全能性。2、什么是细胞全能性？含有某种生物全部遗传信息任何一个细胞，都含有发育成完整生物体潜能，也就是说，每个生物细胞都含有全能性特点。细胞工程概述专家讲座第5页在特定时间和空间条件下，基因选择性表示结果。生物每一个细胞都有本物种全套遗传物质，都有发育成完整个体全套基因。4、生物体内细胞为何没有表现出全能性，而是分化成不一样组织器官？3、已分化细胞为何含有发育成完整个体潜能？细胞工程概述专家讲座第6页6.细胞表现全能性条件有哪些？

离体、营养物质、激素及其它适宜条件。5、大小：

受精卵生殖细胞体细胞＞＞2）植物细胞＞动物细胞

3）1）受精卵全能性最高

4）分化程度低细胞＞分化程度高细胞细胞工程概述专家讲座第7页植物组织培养技术细胞、组织、器官、原生质体外植体1、取材：细胞工程概述专家讲座第8页植物组织培养技术2、过程：什么叫脱分化？脱分化产物是什么？细胞工程概述专家讲座第9页植物组织培养技术3、培养条件：思索：培养愈伤组织需要哪些条件？细胞工程概述专家讲座第10页植物组织培养技术4、产物：思索：组培最终取得了什么？植株（完整）胚状体、细胞（部分）细胞工程概述专家讲座第11页外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化植物组织培养过程（离体,已分化组织或细胞）（未分化）（分化）幼芽或幼根？条件？优点？特点？繁殖速度快不受季节限制工厂化生产幼苗无毒保持优良性状①适宜温度、光照、pH和无菌环境。②无机物、有机物和植物激素（生长素，细胞分裂素等）无定形状态薄壁细胞高度液泡化排列疏松、无规则无叶绿体,不进行光合作用分化程度低去分化较易理论基础：细胞全能性细胞工程概述专家讲座第12页强调几个概念：（1）愈伤组织：

离体植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，经过细胞分裂，形成一个高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成排列疏松无规则组织。细胞工程概述专家讲座第13页（2）植物细胞脱分化：

是让已经分化细胞，经过诱导后，失去其特有结构和功效而转变成未分化细胞过程。（3）脱分化实质和结果分别是什么？实质:恢复细胞全能性过程结果:形成愈伤组织（4）植物细胞再分化：

脱分化产生愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官过程。细胞工程概述专家讲座第14页植物组织培养过程离体植物组织或细胞愈伤组织根和芽完整植物体脱分化再分化细胞工程概述专家讲座第15页二、细胞融合

细胞融合技术是采取自发或人工方法使两个或多个细胞融合为一个细胞技术。细胞工程概述专家讲座第16页诱导方法：物理方法：化学法：生物法：灭活病毒电场诱导融合聚乙二醇（PEG)细胞工程概述专家讲座第17页灭活病毒诱导融合方法

原理：病毒被膜含有凝聚细胞能力，它一边黏连一个细胞表面，另一边黏连另一个细胞表面，从而使两个细胞在病毒作用下靠近发生凝结，诱导细胞融合。细胞工程概述专家讲座第18页细胞工程概述专家讲座第19页1978年德国科学家梅歇尔斯等人把马铃薯(potato)和番茄(tomato)原生质体融合取得了体细胞杂种“泡马豆”（pomato)细胞工程概述专家讲座第20页几个细胞融合成功例子融合生物种类细胞起源成功年代烟草两个种间叶——叶1972甘蓝——青菜叶——根1972大豆——马唐草愈伤组织——叶1972矮牵牛——龙面花叶——花瓣1973大麦——花生种子——种子1974大麦——大豆叶——悬浮细胞1974小麦——矮牵牛叶——花瓣1974玉米——大豆叶——悬浮细胞1974大豆——野碗豆悬浮细胞——悬浮细胞1974大麦——蚕豆叶——根1975大豆——草香木犀悬浮细胞——叶1976酵母菌——鸡原生质体——血红细胞1976大豆——烟草悬浮细胞——叶1976人——胡萝卜腹水癌细胞——原生质体1976番茄——马铃薯叶——根尖1978人——小鼠纤维肉瘤细胞——畸胎瘤细胞1978细胞工程概述专家讲座第21页三、核移植技术：动物细胞核移植技术是把一个动物细胞细胞核移入一个已经去除细胞核卵母细胞中，使其重组并发育为一个新胚胎，最终发育为一个动物个体技术。细胞工程概述专家讲座第22页细胞工程概述专家讲座第23页细胞工程概述专家讲座第24页细胞工程概述专家讲座第25页细胞工程概述专家讲座第26页克隆羊与体细胞核移植细胞工程概述专家讲座第27页第一步取妊娠期6岁母绵羊（FinnDorset白品种母羊）乳腺细胞作核供体细胞，用饥饿法使其进入休眠状态而使全部基因含有活性。第二步注射促性腺激素，促使母羊（SottishBlackface黑面母绵羊）排卵，28~33小时取其未受精卵，快速去核，放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS连续5天，使其进入G0期做受体细胞。细胞工程概述专家讲座第28页第三步乳腺细胞与无核卵放入同一培养皿中，在微电流作用下，将乳腺细胞融入卵中，形成一个含有新遗传物质卵细胞。第四步

新卵细胞植入羊结扎输卵管内，6天后发育为桑椹胚或囊胚（8-16个细胞）。第五步将此早期胚胎移入假孕母羊子宫中，产下多利即为6岁母羊复制品，也为白色。细胞工程概述专家讲座第29页细胞工程概述专家讲座第30页练习1、以下技术中，普通来说不属于细胞工程范围是（）

A、组织培养B、细胞核移植

C、基因芯片应用D、细胞融合2、以下与细胞工程无关技术是()A、克隆羊“多利”产生

B、2种烟草体细胞杂交