细胞工程课件

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1、细胞生物学合肥学院生物与环境工程系李蕤（副教授）主讲2009.10.第一章绪论细胞生物学发展简史细胞的发现细胞学说的建立其意义细胞学的经典时期实验细胞学与细胞学的分支及其发展细胞生物学学科的形成与发展细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书细胞生物学研究的内容和现状细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科细胞生物学的主要研究内容当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域细胞重大生命活动的相互关系生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活

2、动。细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞生物学从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次，即：显微水平、超微水平和分子水平。从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段：第一阶段：从16世纪末—19世纪30年代，是细胞发现和细胞知识的积累阶段。第二阶段：从19世纪30—20世纪中期，细胞学说形成后

3、，主要进行细胞显微形态的研究。第三阶段：从20世纪30年代—70年代，以细胞超微结构、核型、带型研究为主要内容。第四阶段：从20世纪80年代分子克隆技术的成熟到当前，细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密，基因调控、信号转导、细胞分化和凋亡、肿瘤生物学等领域成为当前的主流研究内容。第一节细胞生物学简史一、显微镜的发明与细胞的发现没有显微镜就不可能有细胞学诞生。1.1590荷兰眼镜制造商J.Janssen和Z.Janssen父子制作了第一台复式显微镜，尽管其放大倍数不超过10倍，但具有划时代的意义。2.1665英国人Rober

4、tHook用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40-140倍，图1-1)观察了软木（栎树皮)的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cella（小室)这个词来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭状小室（实际上只是观察到到纤维质的细胞壁)。二、细胞学说在十九世纪以前许多学者的工作都着眼于细胞的显微结构方面，从事形态上的描述，而对各种有机体中出现细胞的意义一直没有作出理论的概括，直到19世纪30年代德国人施莱登MatthiasJacobSchleiden、施旺TheodarSchwann提出：一切植物、动物都是由细胞组成

5、的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（CellTheory)”，在19世纪已有不少科学家的工作对细胞学说的创立做出了很大的贡献“细胞学说”的基本内容认为细胞是有机体，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；每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。三、细胞生物学的发展19世纪后期显微技术的改进，生物固定技术（如：Fleming1882，1884；Canoy1886）和染色技术的出现极大的方便了人们对

6、细胞显微结构的认识，各种细胞器相继被发现，20世纪30年代电子显微镜技术的问世，是细胞形态的研究达到了空前的高潮。20世纪50年代分子生物学的兴起，推动细胞生物学的研究进入了分子水平。1.1831英国人RobertBrown发现植物细胞核。2.1832德国人？C.J.Dumortier观察了藻类的细胞分裂，并认为细胞来源于原来存在的细胞。3.1835德国人H.vonMolh仔细观察了植物的细胞分裂，认为是植物的根和芽尖极易观察到的现象。4.1835法国人F.Dujardin观察动物活细胞时发现“肉样质”（Sarcode)。5

7、.1839捷克人J.E.Pukinye用protoplasm这一术语描述细胞物质，“Protoplast”为神学用语，指人类始祖亚当。6.1841波兰人R.Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂（无丝分裂）。7.1846德国人H.vonMohl研究了植物原生质，发表了“identifiesprotoplasmasthesubstanceofcells”。8.1848德国人W.Hofmeister描绘了鸭跖草Tradescantia的花粉母细胞，明确的体现出染色体，但他没有认识到之一重要性，40年后德国人H.vonWaldeyer

8、因这一结构可被碱性染料着色而定名为Chromosome。9.1861德国人M.Shultze认为动物细胞内的肉样质和植物体内的原生质具有同样的意义。他给细胞的定义是：“thecellisanaccumulationoflivingsubstanceorprotoplasmdefinitel