專題2細胞工程一概述細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法,通過細胞水平_或細胞器水平上操作,按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大類。植物細胞工程通常采用的技術手段有植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術等。３、動物細胞工程常用的的技術手段有＿動物細胞培養(yǎng)、_動物細胞核移植、動物細胞融合、_＿生產單克隆抗體_等,其中動物細胞培養(yǎng)是其他動物細胞工程技術的基礎。二細胞的全能性１、細胞的全能性是指具有某種生物所有遺傳信息的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能的特點。2、理論上講:生物體的每一個細胞均具全能性_。但在生物的生長發(fā)育過程中,細胞不會表現(xiàn)出全能性，而是分化為各種器官和組織__這是由于在特定的時間和空間條件下,細胞中的基因會選擇性表達出各種蛋白質從而形成了生物體的不同組織和器官。３、①受精卵細胞全能性最高，卵細胞有較高的潛在的全能性,體細胞的全能性比生殖細胞低。②高度分化的植物細胞能保持細胞的全能性,高分化的動物細胞它的全能性受到限制,但它的細胞核能保持細胞的全能性４、植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件:（1)處在離體狀態(tài)時，（２)一定的外界條件:無菌,一定的營養(yǎng),激素，溫度及其他外界條件。三實驗：胡蘿卜的組織培養(yǎng)1、原理：植物體的根,莖,葉細胞一般都具有全能性,在_一定的營養(yǎng)和激素條件下,可以脫分化形成愈傷組織。將＿愈傷組織轉接到具有不同激素成分的培養(yǎng)基上,就可以誘導其在分化生成胚狀體_或_叢芽。2、方法環(huán)節(jié):植物材料消毒接種到誘導培養(yǎng)基誘導出愈傷組織接種到分化培養(yǎng)基分化出幼苗完整植株四植物體細胞雜交1、概念:就是將不同種的植物體細胞在一定條件下融合成雜種細胞,并且把該細胞哺育成新的植物體的技術。(用到植物組織培養(yǎng)嗎？)２、過程：Ａ：先去掉細胞壁：重要用纖維素酶和果膠酶,獲得具有活力的原生質體B:原生質體的融合:常用物理法，如運用離心,振動，電刺激等化學法,如用聚乙二醇（ＰEＧ）作為誘導劑誘導融合Ｃ：組織培養(yǎng)新個體:通過此過程得到雜種植株３、意義：能克服不同生物遠緣雜交的障礙 (一）植物繁殖的新途徑：１、微型繁殖：（１）概念:人們形象地把用于快速繁殖優(yōu)良品種的額植物組織培養(yǎng)技術叫做微型繁殖技術。也叫快速繁殖技術。(2)優(yōu)點：高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖,保持優(yōu)良品種的遺傳特性

２、作物脫毒：(1）?植物的分生區(qū)附近（如莖尖)部位的病毒很少甚至無病毒。目前采用莖尖組織培養(yǎng)技術來脫除病毒,種植的作物就不會或很少感染病毒。(２)脫毒植物的優(yōu)點:產量高,品質優(yōu)。3、神奇的人工種子:20世紀8０年代，運用植物組織培養(yǎng)技術發(fā)明出了人工種子，所謂人工種子，就是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，通過人工薄膜包裝得到的種子。在適宜的條件下同樣可以萌發(fā)成幼苗。(二）作物新品種的哺育:1、單倍體育種:2、突變體的運用：（三)細胞產物的工廠化生產:1、組織培養(yǎng)技術的運用:①在農業(yè)上的應用。②用于細胞產物的工廠化生產。２、細胞產物：涉及蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。3、舉例:①②一.動物細胞培養(yǎng)１.概念:就是從動物機體中取出＿相關的組織＿,將它分散成＿單個細胞_，然后,放_適宜的培養(yǎng)基_中,讓這些細胞__＿生長和增殖_。２．動物細胞培養(yǎng)的方法:動物組織塊單個細胞細胞懸液原代培養(yǎng)接觸克制傳代培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)的過程的酶:①用胰蛋白酶；和②膠原蛋白酶(解決使細胞分散)１.原代培養(yǎng):直接從有機體取得組織分散成細胞在培養(yǎng)液中的培養(yǎng)（到接觸克制時止)，這時培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)；(從1~１0代）2.傳代培養(yǎng)：分瓶后的培養(yǎng)(從10～50代）3。50代以后細胞發(fā)生了癌變。3.動物細胞培養(yǎng)的條件(1)無菌、無毒的環(huán)境：加抗生素:防止污染更換培養(yǎng)液:防止細菌的細胞代謝產物對細胞體危害（２)營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基(糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、通常還加血清，血漿等一些天然成分。)(3)溫度和PＨ，適宜的溫度:３6.５±0。5適宜的ｐＨ：7.2—7.4（4)氣體環(huán)境：重要有O2和CO２,O２供細胞代謝,CO2維持培養(yǎng)液的pＨ4.動物細胞培養(yǎng)技術的應用①大規(guī)模生產有重要價值的生物制品。如:病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。②動物細胞是基因工程技術中常用的受體細胞,因此,基因工程也離不開動物細胞的培養(yǎng)。③培養(yǎng)的動物細胞還可以用于檢測有毒物質,判斷某種物質的毒性。④科學家培養(yǎng)正?；蚋鞣N病變的細胞,用于生理、病理、藥理等方面的研究。二．動物體細胞核移植技術和克隆動物１．動物核移植：將一個動物的，移入另一個去的中，使其成一個胚胎,最終發(fā)育成動物個體將動物的一個細胞的＿細胞核_＿，移入一個已經去掉_核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。２.用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。３.哺乳動物核移植可以分為_胚胎細胞核移植__和_＿體細胞核移植__,但_體細胞核移植__難度明顯高于＿＿胚胎細胞核移植。４.體細胞核移植的過程供體細胞(供核)細胞培養(yǎng)體細胞細胞融合雜種細胞卵母細胞(MⅡ中期:供質）去核無核母細胞構建重組胚胎代孕母體新個體(與母體相同的個體)歸納:1共提成兩大階段;核移植和胚胎移植2取卵細胞作受體細胞的因素是:它是最大的細胞，易操作,它發(fā)育可直接表達性狀3嚴格來說新個體有卵巢母細胞的細胞質所以有兩個親本的性狀P8４5．體細胞移植技術的應用前景（1）畜牧生產中，運用_體細胞克隆_技術加快家畜遺傳改良進程（2)保護頻危物種(3)在醫(yī)藥衛(wèi)生領域:６.體細胞移植技術存在的問題(1)成功率_非常低__,克隆技術的各個環(huán)節(jié)也有待進一步改善。（2）絕大多數(shù)克隆動物還存在_＿健康__問題，許多克隆動物表現(xiàn)出_＿＿____＿________,對克隆動物的食品的_安全性_問題也存有爭議。一、動物細胞融合1．動物細胞融合的概念:動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。2.動物細胞融合的過程：動物細胞融合的基本原理與植物原生質體融合的基本原理相同。誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法,但動物細胞融合時用作為誘導劑，由于滅活的病毒能使細胞膜上的蛋白質分子和脂質分子重新排布,細胞膜流動性增強，細胞發(fā)生融合。

假如用不滅活的病毒作為誘導劑,則不滅活的病毒會感染細胞，而不能誘導細胞融合。過程:把兩個不同DNA的動物細胞放在一起，用滅活的病毒解決細胞后，它們就先細胞膜融合,再細胞核融合，進而形成雜種細胞,這個細胞一次有絲分裂后仍能形成2個完整的雜交細胞。3.動物細胞融合的意義和應用:(1）細胞融合技術能打破生殖隔離,突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為也許。（2)細胞融合技術已廣泛應用于細胞遺傳，細胞免疫，腫瘤和生物新品種哺育等領域，但此技術尚有一個十分重要的用途,就是制備單克隆抗體(雜交瘤技術)。二、單克隆抗體1.傳統(tǒng)的抗體生產方法是向動物體內反復注射某種抗原,使動物產生抗體,然后從動物血清中分離所需要的抗體。這種生產抗體的方法產量和純度都很低,并且制備的抗體特異性差。２.單克隆抗體制備需要的條