现代生物技术概论-刘柱-生物化学与分子生物学.pptVIP

植物体细胞杂交： 运用远缘杂交与染色体工程技术培育成具优良性状的 新品种，如“小偃六号”小麦新品种具抗病、抗旱、抗 干热风等特性，目前已推广到全国。 不足：在粮食作物、经济作物上开展较少。 打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。 植物体细胞杂交的过程： 植物A细胞 植物B细胞 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质体融合 融合体 再生壁 杂种细胞 细胞分裂 愈伤组织 杂种植株 去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法： 物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG） 植物体细胞杂交和多倍体育种： 植物体细胞杂交 多倍体育种 相同点 都采用一定的方法，通过改变细胞或植株染色体数目来改变生物性状，获得新品种 染色体 方法 原理 不同点 原生质体融合和 组织培养 染色体数目变异 获得杂种植株 秋水仙素 加倍，同种 不一定加倍，不同种 植物体细胞杂交与杂交育种： 相同点 不同点 植物体细胞杂交 杂交育种 原理 杂交性质 染色体变化 亲本来源 育种年限 基因重组 原生质体融合和 组织培养 有性杂交 无性杂交 与亲代相同 与亲代不同 不一定同种，种间杂种 同种，种内杂种 1-2年 4-5年 通过改变细胞内遗传物质，达到改变植物体性状的目的，培育出符合人们要求的新品种 细胞工程的主要成就 2、动物细胞工程方面 最突出成就就是胚胎移植，使牲畜快速实现良种化。 如从母牛的一个胚胎获得多头小牛，可将胚胎一分为 二，再将半份胚胎分别移植到两头母牛身上，还可用 四分之一胚胎产生牛仔。 B淋巴细胞杂交瘤技术被用于制备大量单克隆抗体。 现已有几千种单克隆抗体产品面市。 将免疫Ｂ淋巴与骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。这种细胞既能够像肿瘤细胞那样长期进行无性繁殖，又能像Ｂ淋巴细胞那样分泌特异抗体。而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞系的细胞产生的，故又可以称单克隆抗体。 单克隆抗体： 单克隆抗体制备过程： 注射抗原 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 细胞融合、筛选 杂交瘤细胞 细胞培养 筛选，继续培养 足够数量的、能产生特定抗体的细胞群 体外培养 注射到小鼠腹腔 单克隆抗体 诱导其融合的方法有哪些？ 单克隆过程 动物细胞大规模培养技术生产大量产品，成本低。如 治疗一个身材矮小的人生长激素的剂量，需要从成千 上万个已故病人的脑垂体中提取，现在，用表达人生 长激素的基因工程细胞株，经动物细胞大规模培养可 获得大量的产品满足临床的需要，且不会传染疾病。 将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，用转基因 动物的乳腺组织生产药用蛋白，成为生产药用蛋白质 的全新模式。如我国在1998年培育出可在乳汁中表达 生产药用蛋白凝血因子X的转基因山羊。 细胞治疗：利用干细胞修复、取代受损组织或丧失功 能的组织或器官；利用脐带血干细胞或骨髓干细胞治 疗白血病。 细胞工程的主要成就 3、微生物细胞工程方面 主要体现在生物药品生产上。生物药品包括抗生素、 生物活性物质、疫苗等内容，适用于疾病的诊断、 预防及治疗。 抗生素工业的出现与发展，象征着细胞工程的诞 生与发展；用理化因素诱发突变，使青霉素的效价提 高几千倍；通过原生质体融合得到的产头孢菌素菌株， 产量比先前提高40%；酿酒酵母和糖化酵母的种间杂 交成功，获得糖化和发酵的双重能力等。 在环保上的应用：目标是培育出新型的微生物、藻类、植物等，消除环境中的有害物质或变废为宝。 如在美国，科学家获得了一种专门分解煤和石油中所含硫化物的细菌，一周内就能分解煤和石油中绝大部分的硫化物；还有，有人从垃圾中分离出一种细菌，专门消化农药三氯苯氧基醋酸，从中获得细菌本身生长所需的碳源和能源。 细胞工程在短时间内，在细胞与组织培养、再生 植株、单克隆抗体、生物制品、食品工业、畜牧业、 能源、环保等方面获得长足发展。 小结： * 生物工程重点研究的内容： ①新型生物反应器研究开发，特别是针对重组DNA技术、细胞融合技术所获得的新产品的投产； ②新型分离方法及设备的开发； ③各种描述生物反应过程的数学模型的建立，将有利于过程的控制和优化以及计算机的运用； ④生产过程控制手段的改造，重点要解决的是各种能反映反应过程变化特性参数的