生物技术概论-细胞工程1ppt课件.ppt

生物技术概论第一节细胞培养的设施、条件及方法研究基础：细胞学
操作对象：细胞或组织
基本技术：细胞与组织培养
一、细胞工程的基本原理1.1细胞工程的概念及研究范畴1.2细胞工程的基础知识动物细胞结构图1.3细胞工程的理论核心目前细胞全能性定义：
每个植物活细胞都具有该物种的新陈代谢、应激性和自体复制等生命基本属性，在合适的离体培养条件下，可以展现这些特征属性。1.3.2植物活细胞具有生命特征属性
生命特征属性
细胞具有生命特征属性
离体培养细胞展现该物种的生命特性生命特征属性：新陈代谢、应激性、自我复制
1.新陈代谢：是指维持生命各种活动过程中的化学变化的总称。
生物体总是不断地从环境中摄取物质和能量，来维持自身。又有同等量的能量，以热或者其他形式排出体外。一旦新陈代谢停止，生命活动也就停止，生物体就会瓦解。
即，生物体要维持生命，必须吐故纳新。
2.应激性：是指生物体随环境变化的刺激而发生相应反应的特征。生物体的生存离不开环境条件，而环境又是不断变化的。除四季有规律的变化外，还有些急剧变化，如干旱、涝灾、高温、低温、昆虫侵害等等。生物体具有“某种机制”来感知和正确估计环境的变化，以便在体内加以校正，保证体内平衡，来应付突变的环境。3.自我复制：是指生物体利用自身作模板，通过代谢作用，复制出完全相同的结构，或产生也具有相同的自体繁殖能力的突变结构。前者为“遗传”，后者为“变异”。“遗传”保证了物种的纯化，“变异”为物种的进化提供依据。自我复制实现了遗传与变异的矛盾统一。细胞具有生命特征属性
生物体由细胞组成，所以细胞也具有生命特征属性。
细胞是生物体结构和功能的基本单位。核酸是构成细胞的重要物质，携带着遗传信息，并具有自我复制的能力，但当单独存在时，不能表现出生命特征属性。只有组成细胞时，才能表现完整的生命活动。同一个体每一个体细胞所含的基因是相同的，但细胞结构和功能往往不同（如根细胞具有吸收水分和养分的作用；叶片具有光和、蒸腾作用等）。所以说，并非每个细胞能把全部遗传信息都表达出来。有的基因在这些细胞中表达，另一些基因在另一些细胞中表达。即，生命的全部属性在不同的细胞中分别表达。离体培养细胞展现该物种的生命特性

1.培养细胞的新陈代谢在适宜条件下，离体细胞能够存活，则具有新陈代谢特性。如：绿色细胞具有光自养能力；培养细胞具有该物种的“药物生物合成的能力”。
2.培养细胞的应激性在适宜培养条件下，离体细胞具有应激性：植物组织切割损伤后，应激于培养条件而出现脱分化，并在适宜的条件下再分化（芽和根）。3.培养细胞展现自体复制特性20细胞工程是生命科学领域的一个组成部分。就学科而言，它是涉及细胞生物学、发育生物学和遗传学等多门学科的综合科学。
细胞工程以细胞培养技术、细胞融合技术为基础，现已被广泛应用于多个学科的基础研究工作以及农业、医药与食品等生产中。
近年来细胞工程的开发和应用主要集中在细胞杂交，快速无性繁殖和细胞育种等方面。细胞工程在新技术革命的浪潮中对农业、食品等传统工艺革新有着重大的影响。细胞工程所涉及的主要技术有：细胞培养技术、细胞融合技术、细胞器移植和细胞重建技术、染色体工程技术、体外授精、胚胎移植技术和生物反应器技术等;
在食品工业中应用较广泛的细胞工程技术主要是细胞培养技术、细胞融合技术、细胞重建技术及细胞代谢物的生产技术等。1．细胞培养技术
细胞培养技术是指动物和植物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。
即将机体内某一组织取出，使其分散成单个细胞，在体外人工的生长条件下培养，使细胞生长和不断增殖。细胞培养植物组织培养2．细胞融合技术
指两种不同亲株经酶法去除细胞壁得到两个原生质体，并在助融剂作用下互相凝集并发生细胞间的融合，进而导致基因重组，获得新菌株。
其融合频率明显高于常规杂交数倍至几十倍。对促进基因重组、遗传育种、选育优良品系，以达到高产优质具有重要实践意义。
3．细胞器移植和细胞重建技术所谓核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中，或者将两个细胞的细胞核（或细胞质）进行交换，从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。2829动物细胞工程
主要应用于培养有生理活性的物质，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
由于动物细胞工程的复杂性及精密性，促进动物细胞大量培养的新工艺、新技术不断涌现;
其中关键技术包括：无血清细胞培养基的开发，灌注悬浮培养、贴壁细胞培养、固定化细胞培养等培养技术的应用等。动物细胞结构植物细胞工程
主要指植物细胞培养技术，以前称之为植物组织培养，是一种将植物的组织、器官或细胞在适当的培养基上进行无菌培养技术。
最常见的植物细胞培养技术有愈伤组织培养、悬浮细胞培养、器官培养、基尖分生组织培养、原生质体培养和固体化细胞培养几大类型。植物细胞结构4、染色体工程5、胚胎工程