选修三,细胞工程--知识点.doc

选修3·细胞工程 总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和 HYPERLINK /view/44612.htm \t _blank 组织培养。 一、植物细胞工程 1.原理：细胞全能性 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 -愈伤组织 --试管苗 --植物体 （2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。 （3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 3.植物体细胞杂交技术 （1）过程： （2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。 （3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 4.植物细胞工程的应用 1、植物繁殖的新途径 （1）微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 特点：保持优良品种的遗传特性；高效快速的实现种苗的大量繁殖。 （2）作物脱毒：选取作物无毒组织（如茎尖）进行组织培养，获得脱毒苗的技术。 （3）人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。 2、作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。 3、细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 二、动物细胞工程 （1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。 原理：细胞增殖 （2）动物细胞培养的流程： 取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 （3）结果：获得细胞群 （4）传代培养的原因：培养到一定时期细胞密度过大和代谢消耗引起营养枯竭。 （5）细胞贴壁??接触抑制： 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 （6）动物细胞培养需要满足以下条件： ①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 ②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。 ③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。 ④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 （5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。 （1）原因：动物体细胞核具有全能性 不同细胞全能性的表现程度不同，如：受精卵＞胚胎干细胞＞多能干细胞＞单能干细胞＞体细胞。 （2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。 （3）体细胞核移植的大致过程是： 高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养；同时采集卵母细胞，在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞，去核（显微操作）；将供体细胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体（代孕）母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛。 （4）意义： ①有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育 ②对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义 ③降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率 （5）体细胞核移植技术的应用： ①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量； ③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。 （6）体细胞核移植技术存在的问题： 克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。 四、动物细胞融合 （1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 （2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。 （3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重