第五章 细胞工程 及其在食品工业中的应用
第五章 细 胞 工 程 及其在食品工业中的应用
细胞工程 的概念与研究范畴
细胞工程 的概念与研究范畴
细胞工程的理论基础
细胞工程的理论基础
细胞学说 ·1.细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并 由细胞和细胞产物所构成； ■2.所有细胞在结构和组成上基本相似： ·3.新细胞是由已存在的细胞分裂而来； ·4.生物的疾病是因为其细胞机能失常。 ■5.细胞是生物体结构和功能的基本单位。 ·6.生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。 ■7.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又 对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
细胞学说 ◼ 1. 细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并 由细胞和细胞产物所构成； ◼ 2. 所有细胞在结构和组成上基本相似； ◼ 3. 新细胞是由已存在的细胞分裂而来； ◼ 4. 生物的疾病是因为其细胞机能失常。 ◼ 5. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。 ◼ 6. 生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。 ◼ 7. 细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又 对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
细胞全能性 在多细胞生物中每个个体细胞的细胞核具有个体 发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完 整的个体。 ■细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜 能或特性。 ·已发生分化的细胞只有处于离体状态下，将离体 的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养 基上，给予适当的培养条件，诱导其产生愈伤组 织、生芽，最终形成完整的植株
细胞全能性 ◼ 在多细胞生物中每个个体细胞的细胞核具有个体 发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完 整的个体。 ◼ 细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜 能或特性。 ◼ 已发生分化的细胞只有处于离体状态下，将离体 的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养 基上，给予适当的培养条件，诱导其产生愈伤组 织、生芽，最终形成完整的植株
细胞全能性 特点 ①高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的 情况下，在一定营养的物质，激素和其他适宜的外界条件 下，才能表现其全能性。 ■②高度分化的动物体细胞也具有全能性。动物细胞（如成 纤维细胞)在离体的情况下，在一定营养物质、因子（包 括特定转录因子或小分子化合物)的诱导下，可被重编程 为诱导多能干细胞(PSC),并发育成新的个体。日本科 学家中山申弥因此获得了2012年诺贝尔生理学和医学奖
细胞全能性 ◼ 特点 ◼ ①高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的 情况下，在一定营养的物质，激素和其他适宜的外界条件 下，才能表现其全能性。 ◼ ②高度分化的动物体细胞也具有全能性。动物细胞（如成 纤维细胞）在离体的情况下，在一定营养物质、因子（包 括特定转录因子或小分子化合物）的诱导下，可被重编程 为诱导多能干细胞（iPSC），并发育成新的个体。日本科 学家中山申弥因此获得了2012年诺贝尔生理学和医学奖
细胞全能性 根据动物细胞全能性大小，可分为全能性细胞（如动物早 期胚胎细胞)，多能性（如原肠胚细胞），专能性（如造 血干细胞)；根据植物细胞表达全能性大小排列是：受精 卵、生殖细胞、体细胞；全能性的物质基础是细胞内含有 本物种全套遗传物质。 ■一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它 就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在一个适 当的条件下可以通过分裂、分化再生成一个完整植株，这 就是所谓的植物细胞全能性(totipotency)。这是植物组 织培养的理论基础
细胞全能性 ◼ 根据动物细胞全能性大小，可分为全能性细胞（如动物早 期胚胎细胞），多能性（如原肠胚细胞），专能性（如造 血干细胞）；根据植物细胞表达全能性大小排列是：受精 卵、生殖细胞、体细胞；全能性的物质基础是细胞内含有 本物种全套遗传物质。 ◼ 一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它 就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在一个适 当的条件下可以通过分裂、分化再生成一个完整植株，这 就是所谓的植物细胞全能性（totipotency）。这是植物组 织培养的理论基础
细胞全能性 ■全能性比较 就细胞而言，受精卵>生殖细胞>体细胞； 对于体细胞，干细胞>器官细胞；人体内， 干细胞>肝脏等器官细胞>肌细胞>心肌细 胞>红细胞（人的红细胞内无细胞核）。 ■原理 因基因选择性表达而高度分化的细胞仍具 有整套遗传物质
细胞全能性 ◼ 全能性比较 ◼ 就细胞而言，受精卵>生殖细胞>体细胞； 对于体细胞，干细胞>器官细胞；人体内， 干细胞>肝脏等器官细胞>肌细胞>心肌细 胞>红细胞（人的红细胞内无细胞核）。 ◼ 原理 ◼ 因基因选择性表达而高度分化的细胞仍具 有整套遗传物质
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