大学动物植物细胞工程 植物细胞工程.doc

复****动物植物细胞工程
一. 学****内容:
本周复****细胞工程,掌握动物细胞工程、植物细胞工程的操作过程。植物组织培养是植物细胞工程的基础,植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。掌握动物细胞培养,单克隆抗体的制备,知道动物细胞在培养过程中的基本操作及其特点,单克隆抗体的概念,以及利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体的基本原理。 
二. 学****重点:
1. 植物细胞工程的主要技术——植物组织培养、植物体细胞杂交
2. 动物细胞培养与植物细胞培养的比较
3. 单克隆抗体制备及其原理和应用
三. 学****难点:
1. 细胞全能性在细胞培养中的表现
2. 细胞杂交的原理
3. 动物细胞培养与单克隆抗体
四. 学****过程:
(一)细胞工程:
细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
基本原理
细胞生物学和分子生物学的原理和方法,工程学手段改造细胞
操作水平
细胞整体水平、细胞器水平操作
实质内容
改变遗传物质、产生新的性状,获得细胞产品
技术手段
植物细胞杂交技术
植物细胞融合技术
植物组织培养技术
动物细胞培养
动物细胞融合、单克隆抗体制备技术
胚胎移植、核移植等
理论基础
植物细胞全能性
细胞增值
诱导手段
物理法离心、振动、电刺激
化学法聚乙二醇
物理电刺激
化学聚乙二醇
生物灭活病毒(灭活仙台病毒)
诱导过程
、果胶酶





应用
白菜—甘兰等杂交植物
单克隆抗体的制备(杂交瘤细胞)
(二)植物细胞工程
1. 细胞全能性
概念:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
原因:每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因
外延:每一个活细胞都因该具有全能性。受精卵的全能性最高。生殖细胞分化程度很高,但仍然具有全能性——孤雌生殖。体细胞的全能性比生殖细胞的全能性低的多。生物体内细胞并没有表现出全能性,而是表现出基因的选择性表达
表现:孤雌生殖:有一个卵细胞分化形成各种类型细胞,如:雄蜂、雄蚁
离体组织:外界条件(营养、激素、其他条件)适宜形成小植株,表现出全能性
2. 植物组织培养
(1)培养基:
成分
主要内容
作用
水
水(H2O)
为细胞代谢提供条件,参与细胞代谢
无机盐
大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素:Fe、Mn、Mo、B、Cu、Zn
满足植物对各矿质元素的需求,参与各种物质合成、代谢调节,生长必需
碳源
蔗糖
重要营养成分:愈伤组织不光合,利用蔗糖异养生活
大气CO2
重要碳源:完成组织分化,形成营养器官后,叶片能进行光合自养
氮原
NH4+、NO3—
合成核酸、蛋白质、辅酶、核苷酸等
生长因子
细胞分裂素、生长素
必不可少的调节物质:诱导脱分化形成愈伤组织,诱导愈伤组织再分化成植株
维生素
明显促进离体组织的生长
状态
固体培养基或半固体培养基
形成植物地上、地下部分,利于生长
培养要求
无菌操作条件
常温培养
光照条件
更换培养基
细菌繁殖速度快,会产生污染
植物细胞在常温下生长正常
满足愈伤组织,及植株的光照需求
防止代谢废物积累,满足营养需求
(2)过程:
 
脱分化:高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
再分化:愈伤组织继续培养,重新分化成根或芽等器官的过程
愈伤组织:排列疏松、无规则,高度液泡化的无定型状态的薄壁细胞
激素使用:
①能强烈刺激愈伤组织的形成(细胞分裂素、生长素共同使用)
②影响再分化过程中根和芽的发生
细胞分裂素、生长素浓度比
应用:
<1> 快速繁殖、培育无病毒植株
<2> 细胞培养生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂(发酵罐中诱导分离的愈伤组织)
<3> 人工种子:胚状体+ 人工种皮
<4> 转基因植物的培育
3.       植物体细胞杂交
概念:
(1)来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物细胞融合)
(2)把杂种细胞培育成植株(植物组织培养)
过程:
4. 植物细胞杂交与传统细胞杂交比较:
 
传统杂交
细胞杂交
依据
杂种优势
细胞全能性、原生质体融合
过程
自然发生,在母体完成胚发育
人工诱导融合,需组织培养
本质
精、卵两种生殖细胞结合,完成遗传物质的重新组合
不同生物的体细胞融合,完成和遗传物质的融合
优点
杂种第一代生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强
克服远源杂交不亲和障碍,实现不同种间的