科技探索之路-细胞工程的发展历程课件.pptx

1、受精卵受精卵胚胎胚胎幼儿幼儿老人老人通过某种工程学手段，在细胞整通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人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们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科质或获得细胞产品的一门综合科学技术。学技术。通过对通过对DNA分子人工分子人工“剪剪切切”和和“拼接拼接”，对生物的，对生物的基因进行重新组合，然后导基因进行重新组合，然后导入受体细胞使重组基因表达，入受体细胞使重组基因表达，产生所需的基因产物。产生所需的基因产物。基因工程基因工程细胞工程细胞工程细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法细胞生物学和细胞生物学

2、和分子生物学分子生物学细胞整体或细胞器水平细胞整体或细胞器水平按意愿改变细胞的遗传按意愿改变细胞的遗传物质或获得细胞产品物质或获得细胞产品概念概念分类分类植物细胞工程植物细胞工程理论基础理论基础细胞的全能性细胞的全能性研究的目的研究的目的研究的水平研究的水平动物细胞工程动物细胞工程技术分类技术分类细胞融合技术、细胞拆合技术、染细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术、细胞与组织培养技术胎移植技术、细胞与组织培养技术组织培养组织培养体细胞杂交体细胞杂交动物细胞工程动物细胞工程单克隆抗体单克隆抗体细胞融合细胞融合细胞培养细胞培养胚胎移植胚

3、胎移植核核 移移 植植植物细胞工程植物细胞工程1902年，德国科学家哈伯兰特提出了细年，德国科学家哈伯兰特提出了细胞全能性的理论。胞全能性的理论。1937年，美国科学家怀特用烟草茎段形年，美国科学家怀特用烟草茎段形成层作材料，在试管中培养出了烟草植成层作材料，在试管中培养出了烟草植物。物。植物细胞工程技术的发展历程植物细胞工程技术的发展历程1937年，荷兰植物学家温特（Went）发现B族维生素和生长素对植物根的生长具有促进作用。19371938年，法国科学家高特里特和诺比考特几乎同时离体培养了胡萝卜组织，并使细胞成功增殖。因此，温特、高特里特和诺比考特一起成为植物组织培养的奠基人。1965年，

4、沃索等在一定成分的培养基上，年，沃索等在一定成分的培养基上，由烟草的单细胞也得到了再生植物。由烟草的单细胞也得到了再生植物。1958年，美国科学家斯图尔德等利用胡年，美国科学家斯图尔德等利用胡萝卜根的组织再次证明了植物细胞的全萝卜根的组织再次证明了植物细胞的全能性。能性。1970年，斯图尔德用悬浮培养的单个细年，斯图尔德用悬浮培养的单个细胞也培养出了可育的新植物，进一步证胞也培养出了可育的新植物，进一步证明了细胞的全能性。明了细胞的全能性。1972年，美国科学家卡尔森等人用NaNO3作为融合诱导剂进行烟草原生质体融合，获得了世界上第一个体细胞杂种植株。1973年，古谷树里等通过培养人参细胞生产

5、人参皂苷，开创了植物活性物质生产的新途径。20世纪70年代初，华裔加籍科学家高国楠发现聚乙二醇可以促使植物原生质体融合，因此，植物细胞融合技术初步建立。1885年，卢克斯发现鸡的神经细胞在生理盐水中可以存活，并使用了“组织培养”一词。动物细胞工程技术的发展历程动物细胞工程技术的发展历程1907年，美国生物学家哈里森从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪神经组织存活了几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维，开创了动物组织培养的先河。19561959年，斯沃尔利用低温处理三棘刺鱼获得了三倍体，并饲养至性成熟。1959年，美籍华人科学家张明觉首次获得了第一个体外受精动物试

6、管兔。我国科学家童第周，在我国科学家童第周，在20世纪世纪60年代初就开展了鱼年代初就开展了鱼类的类的细胞核移植细胞核移植，并取得了一些具有国际影响的成，并取得了一些具有国际影响的成果。果。1965年，哈里斯和沃特金斯进一步证明灭活的病毒在适当条件下可以诱导动物细胞融合。1962年，凯普斯提克等成功地进行了仓鼠肾细胞的悬浮培养，为动物细胞大规模培养技术的建立提供了基础。1975年，科勒和米尔斯坦成功构建能分泌单克隆抗体又能体外大量增殖的杂交瘤细胞，从而建立了小鼠淋巴细胞杂交瘤技术。1977年，英国采用胚胎工程技术成功培育出世界首例试管婴儿。1981年，埃文斯（M.J.Evans）和科夫曼（Ka

7、nfman）成功地分离到小鼠胚胎干细胞。1984年，丹麦科学家维拉德森成功利用胚胎细胞克隆出一只绵羊，这是首次证实的通过核移植技术克隆的哺乳动物。1987年，美国科学基金会提出组织工程（TissueEngineering）概念，目前，细胞疗法、组织修复和人造组织器官已经成为当今生物与医学结合的热点领域。1996年，英国利用成年动物体细胞克隆出绵羊“多莉”，证明了高等动物体细胞的全能性，这是细胞工程历史上的一个里程碑式的成果。之后，小鼠、牛、猪等均成功获得了体细胞克隆动物后代。1998年，美国科学家成功分离建立了人的胚胎干细胞系，极大地促进了干细胞研究的形成。多利的一生多利的一生姓名：姓名：多利

8、多利性别：性别：雌雌种族：种族：哺乳纲、牛科、绵羊哺乳纲、牛科、绵羊生日：生日：1996年年7月月5日日出生地：出生地：苏格兰苏格兰基因父亲：基因父亲：无无基因母亲：基因母亲：一只芬兰白绵羊一只芬兰白绵羊线粒体母亲：线粒体母亲：一只苏格兰黑脸羊一只苏格兰黑脸羊生育母亲：生育母亲：另一只苏格兰黑脸羊另一只苏格兰黑脸羊进入社交圈时间：进入社交圈时间：1997年年2月月23日日子女：子女：生育生育6名，存活名，存活5名名死亡：死亡：2003年年2月月14日日细胞工程技术的应用细胞工程技术的应用植物方面的应用植物方面的应用（1）微繁殖技术的应用）微繁殖技术的应用（2）细胞大量培养与有用次生代谢产物生产

9、）细胞大量培养与有用次生代谢产物生产（3）单倍体技术的应用）单倍体技术的应用（4）原生质体培养与体细胞杂交）原生质体培养与体细胞杂交动物方面的应用动物方面的应用（1）快速繁殖优良、濒危品种及新品种）快速繁殖优良、濒危品种及新品种（2）利用动殖物细胞培养生产活性产物、药品）利用动殖物细胞培养生产活性产物、药品（3）供医学器官修复或移植的组织工程）供医学器官修复或移植的组织工程（4）转基因动物的生物反应器）转基因动物的生物反应器 这一切足以表明，这一切足以表明，细胞工程技术已经进入了高细胞工程技术已经进入了高速发展的阶段，成为生物领速发展的阶段，成为生物领域中一颗十分耀眼的明珠。域中一颗十分耀眼的

10、明珠。近些年来，细胞近些年来，细胞工程的许多技术已经渗入工程的许多技术已经渗入到我们的日常生活和生产到我们的日常生活和生产中。中。从艺术作品看细胞工程试管婴儿之父获诺贝尔奖：2010年10月4日，2010年诺贝尔生理学或医学奖授予有“试管婴儿之父”之称的英国生理学家罗伯特爱德华兹。以表彰他在体外受精技术领域做出的开创性贡献。在他的主持下，世界上首个试管婴儿路易丝布朗于1978年诞生。从诺贝尔奖看细胞工程2010年诺贝尔生理学或医学奖2012年10月8日：英国发育生物学家约翰格登（上）、日本京都大学山中伸弥（下）因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获奖。2012年诺贝尔生理学或医学奖Howard Hughes Medical Institute,Laboratoryof Mammalian Cell Biology and Development,The Rockefeller University,New York,NewYork 10065,USA从最新报道看细胞工程