第一节细胞工程-绪论.pptx

细胞工程Cell Engineering教材与参考书n细胞工程，李志勇，科学出版社，2003n组织工程，杨志明，化学工业出版社，2002n植物细胞工程，朱至清，化学工业出版社，2002n动物细胞工程，徐永华，化学工业出版社，2002第1章 绪 论生物工程n问题一：与生物学的区别？n以生命科学为基础，利用生物体系和工程学原理，生产生物制品和创造新物种的一种综合技术生物工程与其他学科的关系发展历史n第一代生物工程：4000多年前20世纪30年代，以发酵酿造为代表n第二代生物工程： 20世纪40年代二战期间，以抗生素、氨基酸、酶制剂为代表生化工程诞生n第三代生物工程：20世纪70年代，以基因重组、细胞和组织培养、克隆等为代表生物工程的组成n问题二：哪几大工程？各自的特点？1 发酵工程（微生物工程）n是指利用微生物的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的一种技术2 酶工程n酶工程就是利用酶催化作用，通过适当的生物反应器工业化地生产人类所需的产品或是达到某一特殊的目的，它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一项高新技术 3 基因工程n基因工程即重组DNA技术，是指根据人们的意愿对不同生物的遗传基因进行切割、拼接或重新组合，再转入生物体内产生出人们所期望的产物，或创造出具有新的遗传性状的生物类型的一门技术。

4蛋白质工程n蛋白质工程：利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列进行有目的的改造并分离、纯化蛋白质，从而获取自然界没有的、具有优良性质或适用于工业生产条件的全新蛋白质或对已有蛋白质结构进行改变、组成进行修饰的过程5 生物化学工程n生物化学工程（简称生化工程）是由生物科学与化学工程相结合的交叉学科，主要研究将生物技术的实验室研究成果转化为生产力过程中的带有共性的工程技术问题 6 细胞工程一 定义 n细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术二 特点n除基因工程外的另一门现代生物工程的前沿科学n知识面最广、时代感最强、应用范围最广、争论最大的一门生物技术n问题三：谁能举几个生命科学领域赋有争议的例子？n生命伦理学，生物哲学细胞工程最密切的基础理论学科n细胞生物学n分子生物学n遗传学细胞工程一览试管植物曹谊林教授在小鼠身上培育的人耳人工培养的肌肉波尔山羊的胚胎工程n体细胞克隆羊 多莉时代封面故事“争论克隆人” 利用克隆技术培育出人类早期胚胎转基因动物法国科学家新培育的一只会发光的兔子 转基因鱼转基因克隆猪三 主要研究领域 1 细胞与组织培养n可分为三个层次：细胞培养、组织培养和器官培养。

2 细胞融合工程n用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程 3 染色体工程n按人们需要来添加或削减一种生物的染色体，或用别的生物的染色体来替换可分为动物染色体工程和植物染色体工程两种 4 细胞拆合工程 n通过物理或化学方法将细胞质与细胞核分开，再进行不同细胞间核质的重新组合，重建成新细胞 5 胚胎工程n主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育，获得人们所需要的成体动物n胚胎工程采用的新技术包括胚胎分割技术、胚胎融合技术、卵核移植技术、体外受精技术、胚胎培养、胚胎移植以及性别鉴定技术、胚胎冷冻技术等6 细胞遗传工程 n主要包括克隆和转基因技术n前者原意是无性繁殖，如动物克隆是指由一个动物经无性繁殖而产生的遗传性状完全相同的后代个体n后者是指将外源基因整和到生物体内，得到稳定表达，并使该基因能在稳定地遗传给后代的实验技术 四 重要应用1 植物细胞培养生产代谢产物n基于植物细胞全能性，使用细胞培养技术在适当的生长条件下（一定的光照、温度、pH值等）使细胞、组织能够生长和不断增殖达到人工优良育种和大量制备次生代谢产物的目的 2 动物细胞培养生产医药产品n单克隆抗体 n疫苗n已经启用了300升和1000升的培养罐分别用于生产单克隆抗体和灰色脊髓炎等疫苗的生产。

3 新品种培育n细胞融合：把两个细胞（可以是同种细胞，也可以是异种细胞）融合成一个杂种细胞，使来自两个亲本细胞的基因有可能都被表达，这就打破了远缘生物不能杂交的屏障，提供了创造新物种的可能n染色体工程：改变染色体数目、结构n胚胎工程：胚胎融合n转基因：转入外源基因 4 植物快速繁殖n可通过植物胚胎（成熟胚或未成熟胚）或器官（根尖、茎尖、叶原基、花药等）的离体培养，再生成新植株（试管苗）这种方法能快速、大量繁殖一些有价值的苗木、花卉、药材和濒危植物等 5 多倍体、单倍体育种n获得具有优良性状的新物种n如：无籽西瓜、多倍体毛白杨等6 试管动物与婴儿n发挥优良动物的生殖优势n克服不孕症7 组织工程n利用人体残余器官的少量正常细胞进行体外繁殖，既可获得患者所需的、具有相同功能的器官n干细胞n异种器官移植8 克隆n快速繁殖n保存资源9 转基因n动物生物反应器n新物种本节小结n课程介绍n生物工程简介n细胞工程特点与应用概述。