细胞工程文档

细胞与细胞工程

摘要：细胞生物学在19 世纪以前，许多学者的工作，都着眼于细胞的显微结构方面，主要从事于形态上的描述， 1838-1839 年，德国植物学家施莱登和动物学家施旺根据自己研究和总结前人的工作，首次提出了细胞学。

细胞工程是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，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。

关键词：细胞生物学、、研究内容和现状、研究趋势、重要领域、学习方法及态度 染色体工程 细胞融合工程

1. 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。

2. 2 .生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科

20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现，随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对（遗传密码）的全序列，人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20％的测序已达99.99%的准确率和完成率

3. 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势

80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学服务、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科，无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。

植物克隆

组织培养不仅是一种植物快速繁殖的手段，同时也是植物改良、种植保存和次生物质生产的理性途径。[1]烟草作为植物组织培养的“模式植物”之一[2]，在组织培养中有重要的作用。目前烟草的组织培养和细胞培养已有不少报道。[3]近年来对烟草在抗性方面的研究，基因转化和次生物质生产等方面也取得了一些进展。

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谈转基因动物对克服人类疾病的影响

摘要 转基因动物在医学研究领域和生命科学的研究中有着重要应用价值，可以用于改良动物品种、提高动物产品的产量和质量及抗病性；也可以用于生物制药、建立诊断和治疗人类疾病的动物模型、生产可用于人体器官移植的动物器官等；还可以利用转基因技术对某些遗传病进行基因治疗、获得基因敲出动物等。疾病动物模型在认识疾病本质、确定防治方案及药物研究上十分重要。转基因动物人类疾病动物模型的研究和建立在基因水平上研究人类疾病、揭示各个基因的各种功能中将起重大作用。

关键词：转基因动物 动物模型 人类疾病 器官

1. 转基因动物概述

在分子水平或者基因水平的基础上，用人工的手段去改造生物遗传性状的基因工程，出现在20世纪70年代。基因工程应用技术之一的基因重组，可用于对不同生物遗传物质的体外人工剪切、组合、拼接，使遗传物质重新组合，然后，通过载体，如微生物、病毒等转入微生物或细胞内，进行“无性繁殖”，并使所需基因在细胞内表达出来，产生人类所需的物质或创造新的物种。近年来，国外已出现了一些“基因作物”，如抗腐烂西红柿、抗除草剂棉花、抗病毒黄瓜和马铃薯，以及抗虫玉米等。目前，利用基因重组技术能分离出来的目标基因已近百种，在农作物上实现目标基因表达的也已有10多种。

所谓转基因动物，是用实验方法，把外源基因导入到动物体内，这种外源基因与动物本身的染色体整合，这时外源基因就能随细胞的分裂而增殖，在体内得到表达，并能传给后代。世界上第一只转基因动物巨鼠，是将大白鼠生长激素导入小白鼠的受精卵中，再将这个受精卵移入借腹怀胎的母鼠子宫中，产下的小白鼠比一般的大一倍。这只在遗传学上具有重大意义的转基因动物的研究究培育成功，展现出诱人的光明前景。

克隆动物的操作过程中，完全可以同时进行转基因操作。在体细胞去核并与去核的卵细胞结合之前，将有关的人类基因注入，这样，培育的“转基因克隆羊”，就会产生出人类蛋白质。第一头克隆羊“多利”引起的轰动，在于它的理论价值，它突破了有性生殖的框架，证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。我国转基因羊研究新突破，在于它的经济价值，因为它可以让人类丰衣足食、健康长寿的美梦成真。那转基因羊的后代是不是转基因羊呢?转基因羊与普通羊交配，即有性繁殖，后代中的一半是转基因羊；但若用克隆——无性繁殖的方法，那所有的后代都是转基因羊。

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谈转基因动物对克服人类疾病的影响

摘要 转基因动物在医学研究领域和生命科学的研究中有着重要应用价值，可以用于改良动物品种、提高动物产品的产量和质量及抗病性；也可以用于生物制药、建立诊断和治疗人类疾病的动物模型、生产可用于人体器官移植的动物器官等；还可以利用转基因技术对某些遗传病进行基因治疗、获得基因敲出动物等。疾病动物模型在认识疾病本质、确定防治方案及药物研究上十分重要。转基因动物人类疾病动物模型的研究和建立在基因水平上研究人类疾病、揭示各个基因的各种功能中将起重大作用。

关键词：转基因动物 动物模型 人类疾病 器官

1. 转基因动物概述

在分子水平或者基因水平的基础上，用人工的手段去改造生物遗传性状的基因工程，出现在20世纪70年代。基因工程应用技术之一的基因重组，可用于对不同生物遗传物质的体外人工剪切、组合、拼接，使遗传物质重新组合，然后，通过载体，如微生物、病毒等转入微生物或细胞内，进行“无性繁殖”，并使所需基因在细胞内表达出来，产生人类所需的物质或创造新的物种。近年来，国外已出现了一些“基因作物”，如抗腐烂西红柿、抗除草剂棉花、抗病毒黄瓜和马铃薯，以及抗虫玉米等。目前，利用基因重组技术能分离出来的目标基因已近百种，在农作物上实现目标基因表达的也已有10多种。

所谓转基因动物，是用实验方法，把外源基因导入到动物体内，这种外源基因与动物本身的染色体整合，这时外源基因就能随细胞的分裂而增殖，在体内得到表达，并能传给后代。世界上第一只转基因动物巨鼠，是将大白鼠生长激素导入小白鼠的受精卵中，再将这个受精卵移入借腹怀胎的母鼠子宫中，产下的小白鼠比一般的大一倍。这只在遗传学上具有重大意义的转基因动物的研究究培育成功，展现出诱人的光明前景。

克隆动物的操作过程中，完全可以同时进行转基因操作。在体细胞去核并与去核的卵细胞结合之前，将有关的人类基因注入，这样，培育的“转基因克隆羊”，就会产生出人类蛋白质。第一头克隆羊“多利”引起的轰动，在于它的理论价值，它突破了有性生殖的框架，证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。我国转基因羊研究新突破，在于它的经济价值，因为它可以让人类丰衣足食、健康长寿的美梦成真。那转基因羊的后代是不是转基因羊呢?转基因羊与普通羊交配，即有性繁殖，后代中的一半是转基因羊；但若用克隆——无性繁殖的方法，那所有的后代都是转基因羊。

细胞工程知识点

1、细胞工程：以细胞为对象，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。

2、细胞工程的应用：

1) 动植物快速繁殖技术：植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物

2) 新品种的培育：细胞融合、细胞水平的重组

3) 细胞工程生物制品：单克隆抗体制备、疫苗生产

4) 细胞疗法与组织修复：

2细胞工程理论基础

1、细胞全能性：每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样，经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力，并且具有母体的全部的遗传信息。

2、细胞分化：指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。

3、细胞的脱分化：在一定营养和刺激因素作用下,具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径,逐步失去原来的分化状态,细胞特性消失,转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂,这一过程称为去分化。

3细胞工程技术

1、实验室条件：组成：准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。

2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏

（1）细胞保存方法 传代培养保存法 低温冷冻保存法(低温、超低温保存)

液体固化的方式（形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态）

玻璃化指液体转变为非晶态（玻璃态）的固定化过程，在此状态时，水分子没有发生重排，不产生结构和体积的变化，因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害，化冻后的细胞仍有活力。

冷冻方法（缓慢冷冻法、快速冷冻法 预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻）

细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。

复苏细胞一般采用快速融化法。以保证细胞外结晶快速融化，以避免慢速融化水分渗入细胞内，再次形成胞内结晶损伤细胞。

细胞培养和代谢调控： 1、细胞培养：模拟机体内生理条件，将细胞从机体中取出，在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代，进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。