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细胞工程复****重点
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细胞工程复****重点
第一代生物工程:以酿酒为代表
近代生物工程:以抗生素的大规模生产为标志
现代生物工程:以DNA重组技术为代表
组成:
发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、生物化学工程、蛋白质工程等
基因工程是核心和关键
细胞工程是基础
酶工程是条件
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发酵工程和生物化学工程是手段
细胞工程:应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
探索期:19世纪末至20世纪初
动物:哈里森开创先河,青蛙神经细胞在淋巴液培养几周,长出神经纤维
植物:温特,高特里特,诺比考特奠基人(高特里特,诺比考特同时离体培养胡萝卜)
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特点:对植物、动物组织细胞培养进行初步尝试,技术不完善,方法不成熟,成功率低。
动物细胞工程包括:细胞培养技术;干细胞技术;细胞融合技术;染色体工程;胚胎工程技术(试管婴儿-体外受精、胚胎移植、胚胎分割等);克隆技术。
细胞融合的概念:采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。
意义:产生新的物种或品系。
干细胞(stemcells)工程和再生医学
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干细胞特性:具有一定或无限的增殖能力;具有向各个组织细胞分化的能力。存在部位:几乎任何一个组织器官中均存在干细胞。
染色体工程:就是按人们的需要来添加、消减或替换生物的染色体的一种技术。
胚胎工程对哺乳动物的早期胚胎进行某种人为的工程技术操作获得人们所需要的成个体。
体外受精技术(试管婴儿)、胚胎移植(代孕母亲)、性别鉴定技术(疾病诊断)、胚胎冷冻技术。
细胞工程应用:
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优质植物的快速培育与繁殖
优质动物资源的培养与繁殖,濒危动物的保护;
生产活性产物与药物;
新型动植物品种的培育;
再生医学;
转基因动植物生物反应器。
动物细胞培养
特征
哺乳动物细胞
植物细胞
微生物细胞
大小/um
10-100
10-100
1-10
生长形式
悬浮,贴壁
悬浮
悬浮
营养要求
很复杂
较复杂
简单
倍增时间/h
12-60
20-120
-2
细胞分化
有
有限分化
无
环境影响
非常敏感
敏感
一般
细胞壁
无
有
有
调节方式
内部和外部
内部和外部
内部
动物细胞培养:模拟动物体内生理环境使细胞分裂增殖的一种技术。
特点:动物细胞培养(亦称组织培养)既有别于植物细胞培养,又与微生物的培养完全不同。进化程度高、结构和成分更复杂,功能也更全面。
细胞培养:将动物组织或细胞分散成单个细胞,在模拟机体内的生长环境条件下,使其在体外环境下(invitro)继续生长增殖的过程。
组织培养:把生物机体内的组织、器官等在模拟体内环境的条件下使其存活、生长、繁殖、传代
原代培养或初代培养:将机体取出的细胞或组织进行初次培养的过程。
初次培养的细胞大约增殖10代左右,这样的细胞称为原代细胞。
传代培养或继代培养:从原代培养的细胞继续转接培养称为传代培养。
invitro条件下持续传代培养的细胞称为传代细胞。
Cellline:从原代培养产生的能进行无限次传代的细胞群。
体外培养的动物细胞生长方式
1)贴附生长:必须贴附于支持物表面才能生长,这种细胞叫贴壁依赖型细胞。
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2)悬浮生长:
在悬浮状态下即可生长,不需要贴附于支持物表面。见于各种造血系统肿瘤细胞。这种细胞叫非贴壁依赖型细胞。
基本技术
特点:对环境敏感;营养要求高;容易污染。
培养工具:实验室:培养皿、培养瓶,培养板工业化:如微载体。
培养条件:7个
1)无菌条件:
取材之前最好用消毒液处理如75%的酒精消毒;处理材料的过程中在超净工作台里完成;培养的过程中可以添加一定的抗生素;此外培养液也需要无菌。
2)温度
与多数哺乳动物体内温度相似,培养细胞的最适温度为37oC+。高温对细胞的威胁大。3)pH值
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,,细胞的生长会受到影响,甚至导致死亡。但是,多数类型的细胞对偏酸性的耐受性较强,而在偏碱性的情况下则会很快死亡。
4)气体
细胞的生长代谢自然离不开气体,容器空间中的O2及CO2足以保证细胞体内的代谢活动的进行
5)渗透压
细胞培养液的渗透压应控制在300mOsm;
6)营养成分
培养液里的成分要满足细胞进行糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢及核酸代谢所需要的各种组成,如包括十几种必需氨基酸及其它多种非必需氨基酸、维生素、碳水化合物及无机盐类等。
常用的培养细胞的培养基:合成培养基+天然培养基
天然培养基:
合成培养基
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无血清培养基
7)水的质量
要求超纯水;至少要求3蒸馏水。
培养箱二氧化碳培养箱:可满足pH,温度,饱和湿度等条件。
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