细胞工程第一讲 一、概述 1、细胞工程(cell engineering)定义 应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的原理方法与技术,按照人们的需要,在细胞水平上进行遗传操作,包括细胞融合、核质移植等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。 2、细胞工程的研究内容 (1)动植物细胞和组织培养 植物细胞培养主要用于育种和代谢产物制备,日本等国家用生物反应器培养人参细胞生产有效药用成分。 动物细胞培养用于制备单克隆抗体、疫苗、生长因子等。 (2)细胞融合 改良性状,培育新品种 (3)染色体工程 细胞工程 动植物细胞和组织培养 细胞融合 染色体工程 胚胎工程 细胞遗传工程 器官培养 组织培养 细胞培养 (快速繁育和产物大量制备) (改良性状,培育新品种) (培育新品种,单倍体和多倍体) (获得人们需要的成体) (无性繁殖,改变性状) 克隆 转基因技术 主要用于培育单倍体或多倍体新品种,如四倍体小麦,八倍体小黑麦 (4)胚胎工程 主要是获得人们需要的成体 如:胚胎分割技术、胚胎融合技术、卵核移植技术、体外授精技术等最成功应用于畜牧业获得优良品种与胚胎保存 对人类来说主要用于不孕症获得试管婴儿 (5)细胞遗传工程 克隆:无性繁殖,动物克隆指经无性繁殖而产生遗传性状完全相同的后代个体。 转基因技术:将外源基因整合到生物体内,能够表达并稳定遗传给后代的实验技术。 3、细胞工程的优势 (1)避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作,只需将细胞遗传物质直接转移到受体细胞中就能够形成杂交细胞。 (2)不仅可以在植物与植物之间、动物与动物之间、微生物与微生物之间,甚至可以在三者之间形成前所未有的杂交物种。 4、细胞工程发展 (1)萌芽阶段---理论渊源和早期的尝试(20世纪初-30年代中期) 德国植物生理学家 Haberlandt在 1902年提出植物细胞的全能性。认为植物细胞有再生出完整植株的潜在能力。 美国生物学家 Harrison 是公认的动物组织培养的创始人,1907年,以淋巴液为培养基观察了蛙胚神经细胞突起的生长过程,首创了体外组织培养法。 (2)奠基阶段---离体培养技术的建立( 20世纪 30年代中期-50年代中期) 1934年美国植物生理学家 White通过培养番茄根,建立活跃生长的无形繁殖系,并且在 28年间转接培养 1600代仍能生长。并正式提出植物细胞全能性学说。 1940年,Earle建立无限传代的小鼠结缔组织 L细胞系; 1954...