細胞工程

（一）植物細胞工程

1.理論基礎（原理）：細胞全能性

全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞幹細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞

2.植物組織培養技術

（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞 ―→愈傷組織 ―→試管苗 ―→植物體

（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞産物的工廠化生産。

（3）地位：是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最後一道工序。

3.植物細胞培養（蘇教版）

（1）概念：在實驗室工廠化生産的條件下，将組織培養過程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養基中，進行懸浮培養，得到分散遊離的懸浮細胞，通過繼代培養使細胞增殖，從而獲得大量的細胞群體的一種技術。

（2）與植物組織培養的關系

①植物組織培養是基礎。

②目的不同：植物組織培養的目的是得到更多的植物體，植物細胞培養的目的 的是獲得人類所需的細胞

（3）實例：成功地培養紅豆杉的細胞，從中提取出重要的抗腫瘤藥物——紫杉醇。

4.植物體細胞雜交技術

（1）過程：

（2）誘導融合的方法：物理方法包括離心、振動、電刺激等。化學法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑。

（3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。

（二）動物細胞工程

1. 動物細胞培養

（1）概念：動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，将它分散成單個細胞，然後放在适宜的培養基中，讓這些細胞生長和繁殖。

（2）動物細胞培養的流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養瓶中進行原代培養→貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續傳代培養。

（3）細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制。

（4）動物細胞培養需要滿足以下條件

①無菌、無毒的環境：培養液應進行無菌處理。通常還要在培養液中添加一定量的抗生素，以防培養過程中的污染。此外，應定期更換培養液，防止代謝産物積累對細胞自身造成危害。

②營養：合成培養基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。

③溫度：适宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。

④氣體環境：95%空氣＋5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養液的pH。

（5）動物細胞培養技術的應用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質、培養醫學研究的各種細胞。

2.動物組織培養（蘇教版）：

動物細胞培養與動物組織培養方法類似，主要區别是動物細胞培養過程中需要用胰蛋白酶等使組織塊中的細胞離散，而動物組織培養過程中不需要使用胰蛋白酶等。

3.動物體細胞核移植技術和克隆動物技術

（1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和胚胎細胞核移植（比較難）。

（2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質多，營養豐富。

（3）細胞核移植的大緻過程是：

核移植

胚胎移植

（4）體細胞核移植技術的應用：

①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育； ②保護瀕危物種，增大存活數量；

③生産珍貴的醫用蛋白； ④作為異種移植的供體；

⑤用于組織器官的移植等。

（5）細胞核移植技術存在的問題：

克隆動物存在着健康問題、表現出遺傳和生理缺陷等問題。

4.動物細胞融合

（1）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。融合後形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。

（2）動物細胞融合與植物原生質體融合的原理基本相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。

（3）動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。

（4）動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：

5.單克隆抗體

（1）抗體：一個B淋巴細胞隻分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體産量低、純度低、特異性差。

（2）單克隆抗體的制備過程：

注入小鼠

細胞融合

分離

抗原注入小鼠體内

B淋巴細胞

骨髓瘤細胞

雜交瘤細胞

細胞培養

選擇培養細胞

培養基

體内培養

體外培養

從腹水提取

從培養液提取

單克隆抗體

（3）雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能産生專一的抗體。

（4）單克隆抗體的優點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。

（5）單克隆抗體的作用：

① 作為診斷試劑：準确識别各種抗原物質的細微差異，并跟一定抗原發生特異性結合，具有準确、高效、簡易、快速的優點。

② 用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌症治療，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其它疾病。

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