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在自发或人工诱导下，两个细胞或原生质体融合，使得一个杂种细胞形成，即是细胞融合(cell fusion)。细胞融合使得异核体(heterokaryon)形成、通过细胞有丝分裂异核体进行核融合、Z终使得单核的杂种细胞形成为细胞融合的基本过程。作为一种实验方法，在单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究方面，细胞融合应用非常广泛。

微生物细胞融合技术

细胞融合技术Z为基础的应用为植物和微生物育种。

微生物原生质体融合技术由匈牙利的Pesti在1979年Z先被利用来使青霉素产量大幅度提高，原生质体融合技术应用于实际工作中由此开创了。

生产包括抗生素、生物活性物质、疫苗等生物药品为微生物细胞融合技术的一项突出应用，其在疾病的诊断、预防及ZL等方面尤其适合使用。

将优良菌种提供给发酵工业为其的另一方面的突出应用。比如，细胞融合技术被日本味之素公司应用来使产生氨基酸的短杆菌杂交。使得超过原产量3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株获得。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,糖化和发酵的双重能力为分离子后代中个别菌株所具有。

此项技术对微生物来说主要用来对微生物菌种特性进行改良，获得新的菌种性状，使新产物合成，使得目的产物的产量提高等。

其结合基因工程技术，将各种各样的可能性提供给对遗传物质的进一步修饰。

到目前为止，细菌、放线菌、霉菌、酵母等多种微生物的种间以至属间均为微生物细胞融合的扩展对象，使得用于各种领域的新菌种被不断培育出来。

在对外源DNA转化、质粒转移、基因定位、病毒传递以及核与核、核与质之间的关系等基础理论研究方面已经有非常重大的进展获得。

意义

1、来自双亲的核外遗传系统会包含于体细胞杂交产生的杂种细胞中，双亲的叶绿体、线粒体DNA也能够在杂种的分裂和增殖过程中发生重组，从而使得新的核外遗传系统产生。

2、制备单克隆抗体和淋巴细胞杂交瘤。

3、理论上说，新的生物资源均有可能是某个细胞通过体细胞杂交而产生。这对于开发和利用种质资源来说，具有非常重大的作用以及非常深远的影响。

4、性杂交过程中的种性隔离机制不会限制融合过程，一个行之有效的方法被提供给了远缘物种间的遗传物质交换。

与基因导入仪原理相关文文章：
• 植物细胞融合技术介绍
• 融合细胞的选择方法
• 细胞融合PEG法和电融合法对比

利用现代遗传工程技术往受体生物基因组导入来自于不同生物体的基因，即是外源基因导入。基因工程的一个关键步骤就是外源基因导入。需要有合适的载体、酶、和方法才能够实现外源基因导入。外源基因导入有很多的方法，然而对于所有的生物体来说，同一个方法不能全部适用。

外源基因导入过程

1、获得外源基因的途径

主要通过人工合成获得真核细胞基因：

（1）、结构基因的核苷酸序列以及相应的 mRNA序列通过已知蛋白质的氨基酸序列推测出来，然后再以单核苷酸为原料通过化学方法进行合成。

（2）、将mRNA作为板，逆转录成互补的单链DNA，之后在酶的作用下，使双链DNA合成，从而使所需要的基因获得。

2、往载体克隆

质粒为常用的载体，外源基因和质粒利用同样限制性内切酶切断，质粒与外源基因在DNA连接酶作用下结合，使得一个重组DNA分子形成。

3、转化和表达

在生物体内通过载体带入外源基因并使它得到表达。土壤农杆菌、动植物细胞、枯草杆菌、大肠杆菌等为常用的受体细胞。当在受体细胞内导入外源基因后，随着受体细胞的繁殖，外源基因会复制。

4、筛选和检测

真正能够摄入外源基因的受体细胞在全部受体细胞中都是很少的。所以细胞中是否导入了外源基因必须通过一定的手段进行检测 ，有多种检测的方法。

特点

其优点为有比较广泛的应用程面，有较为简单的方法，有较短的转化时间，有较高的转化效率，有比较低的实验费用。

受体预处理、受体轰击后培养、受体种类、轰击压力、制止盘与金颗粒的距离、微弹大小等会直接相关联基因枪的转化频率。

微弹技术的速度

微弹的速度要求会受到表皮的力学特性、所处的环境以及人的年龄的影响。微弹Z高加速到500m/s以上以便使该技术有较大的适应范围。

与基因导入仪特点相关文文章：
• 基因导入仪特点

微弹技术是使用基因枪往表皮细胞中导入裹着DNA疫苗的直径为1μm左右的金粒，这项技术正在快速的发展且具有广泛的应用前景。

基因枪功能分类

高压瞬时放电式和气动加速式为目前为止能够用于在体操作的两类基因枪。

因为高压放电要用高压(17kV)，使用在人身上不合适。

气动加速式

“直吹”为气动加速式主要方式。在直径为4mm的尼龙管的内壁均匀地吸附裹着DNA的金粒，高压气体通过尼龙管时吹走金粒并进行加速。不仅需要专用设备在尼龙管的内使金粒均匀地吸附，而且有着相对比较复杂的制备过程。

高压瞬时放电式

该方法能够对气动加速式的不足之处进行克服。仅仅需要在在筛状载物上均匀地分散吸附裹着DNA的金粒。工作时，引射器的负压吸进裹着DNA的金粒，进入加速通道加速，足够的速度为微弹所获得之后对靶细胞进行射击，有着简便的操作和良好的效果。

基因枪法操作

在供体DNA中浸泡直径4um的钨粉或金粉，然后使用基因枪往细胞、组织或器官中打入这些粒子，然而具有比较低的转化效率。除此之外，基因ZL和抗体制备也使用这种方法，初步的效果已经获得。

应用

基因ZL

细胞疾病或病症的ZL利用外源基因导入，足够量的转基因表达通过能够产生细胞特异性的非免疫原性载体来提供，从而使所需效果产生。

转基因动植物新品种培育

转基因生物新品种的培育是外源基因导入应用Z广泛的领域。例如转基因植物，2016年，范围内已经有达到1.9亿公顷的转基因栽培面积。

与基因导入仪分类相关文文章：

基因工程技术是基于分子生物学等发展学科，使对生物遗传物质新组合进行构造的能力为人类所获取，基因枪为基因工程技术(亦称重组DNA 技术)的一个重要组成部分，其实际上是以在体(in vivo)或离体(in vitro)的方式往靶细胞核内导入外源基因的技术。

基因枪分类

此方法是基因枪为外源基因的导入提供帮助。按照动力系统，基因枪包括huo药引爆、高压放电和压缩气体驱动三类。

基因枪的基本原理

基因枪的基本原理是DNA利用动力系统吸附于带有基因的金属颗粒（金粒或钨粒）表面，通过一定的速度往细胞中射入，因为小颗粒具有很强的穿透力，所以无须将细胞壁和细胞膜除去，从而使得稳定转化的目的实现。

基因枪功能

1、对裹着目的基因的微粒(通常用金粒，简称微弹)进行加速，使其的速度足够，对靶细胞进行射击，往细胞中导入基因。

2、均匀散开微弹，在较大区域内分散，细胞击中的较多，使转染率获得的较高。

应用

基因ZL

细胞疾病或病症的ZL利用外源基因导入，足够量的转基因表达通过能够产生细胞特异性的非免疫原性载体来提供，从而使所需效果产生。

转基因动植物新品种培育

转基因生物新品种的培育是外源基因导入应用Z广泛的领域。例如转基因植物，2016年，范围内已经有达到1.9亿公顷的转基因栽培面积。

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在自发或人工诱导下，两个细胞或原生质体融合，使得一个杂种细胞形成，即是细胞融合(cell fusion)。细胞融合使得异核体(heterokaryon)形成、通过细胞有丝分裂异核体进行核融合、Z终使得单核的杂种细胞形成为细胞融合的基本过程。作为一种实验方法，在单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究方面，细胞融合应用非常广泛。

植物育种中的应用

新经济性状的良种由杂种细胞产生，作为一条全新的育种路径。

目标:种、固氮禾等具有两种不同优势性状的新品种兼用于地上和地下部。

如马铃薯×番茄等一些近亲植物、有性不亲和的组合的再生植株都得到了。

杂种再生植株已经在禾本科、茄科、豆科、十字花科等植物中被科学家得到了。

细胞生物学研究中的应用

1、遗传缺陷的基因互补

基因内的互补作用和基因间的互补作用分别为基于杂种细胞的基因互补作用,，也就是说有两种亲本在遗传上缺陷的基因表型为杂种细胞所具备。

因为基因突变或基因缺失的疾病能够利用这种基因互补用正常基因来进行ZL。

2、分化功能表达调控的研究

可以存活的种内或种间杂种能够利用细胞融合由不同分化状态或组织类型的细胞构建而成，同时观察和分析杂种细胞内的基因组和胞质观察，对怎样利用杂种细胞内的基因组和胞质观察和分析，从而对利用相互作用熄灭或保留熄灭或保留有所了解。

3、基因定位

当不同种属的细胞融合时,选择性留下一个亲本的染色体，优先排除另一个亲本的染色体，也就是染色体分离的现象常常会出现。所以依据表型和与表型特征，在特定染色体上有相对应的基因。

4、体细胞杂种的致瘤性分析

致瘤性的遗传分析是利用病毒转化细胞的融合或正常二倍体细胞和致瘤性来进行的。

用途

基因导入仪除了在各种微生物以及动物、植物细胞的电穿孔方面应用广泛，也能够用来研究基因导入和细胞杂交、融合。

操作直观、简单，对电容、电阻的设定范围进行了细化。在相关条件下使细胞的电穿孔实验具备更加宽广的选择。当如人类和小鼠等真核细胞导入基因时，必须将特殊的电缓冲液加入，以便使基因受体细胞导入率及存活率得以提高。特殊的电缓冲液没有必要在大肠杆菌等原核细胞和酵母时使用。

该设备被ZG农业大学、西北农林科技大学、北京大学、浙江大学、中科院遗传所等有关单位所采用，其具有安全、GX、简便、快速的特点，其对于胚胎、细菌、细胞培养物、小型动物以及动植物的转基因相当的适用。

与基因导入仪用途相关文文章：
• 基因导入仪基因枪法优势和用途

在自发或人工诱导下，两个细胞或原生质体融合，使得一个杂种细胞形成，即是细胞融合(cell fusion)。细胞融合使得异核体(heterokaryon)形成、通过细胞有丝分裂异核体进行核融合、Z终使得单核的杂种细胞形成为细胞融合的基本过程。作为一种实验方法，在单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究方面，细胞融合应用非常广泛。

发展简史

19世纪30年代，在水痘，麻疹，天花，肺结核等疾病患者的病理组织中，多核细胞被科学家们相继观察出来。

19世纪70年代，多核细胞的现象在蛙的血细胞中被科学家们观察到，然而因为当时科学发展水平不足，没有受到很大的重视。

1962年，艾氏腹水瘤细胞融合可以由日本血凝型病毒引起的现象被日本科学家发现。

1965年，动物细胞融合在适当的条件下能够由灭活的病毒诱发得到了英国科学家的进一步证实了。

往后，不同种动物的体细胞融合也被科学家成功诱导了，并且可以培养杂种细胞成活。科学家们不断地发展和改进细胞融合技术。如今已经在病毒学，免疫学，遗传学以及细胞学等多种学科的研究工作中得到非常广泛的使用。

意义

1、来自双亲的核外遗传系统会包含于体细胞杂交产生的杂种细胞中，双亲的叶绿体、线粒体DNA也能够在杂种的分裂和增殖过程中发生重组，从而使得新的核外遗传系统产生。

2、制备单克隆抗体和淋巴细胞杂交瘤。

3、理论上说，新的生物资源均有可能是某个细胞通过体细胞杂交而产生。这对于开发和利用种质资源来说，具有非常重大的作用以及非常深远的影响。

4、性杂交过程中的种性隔离机制不会限制融合过程，一个行之有效的方法被提供给了远缘物种间的遗传物质交换。

诱导物

有多种多样的细胞融合的诱导物，如电脉冲，振动、离心、电激的物理方法、如用聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG）化学方法，以及使用灭活的仙台病毒(Sendai virus）的生物方法是主要的也是常用的细胞融合方法。目前为止，聚乙二醇是细胞融合应用Z为广泛的方法，由于其容易获得，操作简单，并且有着非常稳定的融合效果。尚不完全清楚PEG的促融机制，细胞膜中磷脂的酰键及极性基团重排结构可能是由其导致的。动植物有着不一样的融合方法，动物细胞融合所特有的方法是利用灭活仙台病毒的生物法。

应用价值

细胞融合除了能够用来做基础研究，而且它的应用价值也相当的重要。番茄+马铃薯、粉蓝烟草+郎氏烟草、萝卜+甘蓝等植物育种方面已经非常的成功。

单克隆抗体的制备是细胞融合的另一个重要应用。对疾病进行ZL和对药物进行运载的诊断试剂能够使用单克隆抗体。其的优点是快速，简易，GX，准确。

与基因导入仪历史相关文文章：
• 基因枪历史

在自发或人工诱导下，两个细胞或原生质体融合，使得一个杂种细胞形成，即是细胞融合(cell fusion)。细胞融合使得异核体(heterokaryon)形成、通过细胞有丝分裂异核体进行核融合、Z终使得单核的杂种细胞形成为细胞融合的基本过程。作为一种实验方法，在单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究方面，细胞融合应用非常广泛。

细胞融合的影响因素

一、影响动物细胞融合的因素

在动物细胞的融合过程中,细胞融合率不仅会受到促融剂的影响，而且离子强度、离子种类、温度、PH、细胞性质等均会对细胞融合率产生影响。

1、细胞融合时,温度和运动状态需要适宜。

2、细胞融合过程中,一般会消耗大量的氧气，缺氧时不融合。

3、某些细胞融合时需要Ca2+，不然不融合。

4、PH为7.4-7.8为Z合适的酸碱度，不在该范围内，不适合融合。

5、亲本细胞表面性质对细胞融合率有比较大的影响，如果表面光滑，那么融合比较难，如果表面覆盖绒毛而不规则，那么融合比较容易。

6、不同的细胞种类，融合效果也会有所差异。例如淋巴细胞、血细胞几乎不融合，腹水癌融合比较容易。

二、影响植物细胞融合的因素

植物原生质体融合不存在种属特异性,和其自身种属不相关联，因此，只有外界条件影响融合效率。

1、将少量CaCI2加入到融合液中，会对电导率起到一定的维持作用，从而保护细胞。除此之外融合率会受到电脉冲大小、处理时间长短、以及交变电流的强弱的影响。

2、在融合前，将原生质用混合盐溶液进行处理，和将伴刀豆蛋白、二甲基亚砜等添加进促融剂中，能够使得融合率提高。

3、当电场诱导融合时，原生质体密度会对融合率产生影响。2-8×104个/ml为Z适宜的密度，如果密度大于106个/ml，那么会融合成团；如果密度小于104个/ml，那么会得到较低的融合效率。

4、作用时间在PEG诱导融合中起到关键性作用，特别重要的是高Ca2+和PH溶液处理时间长短。如果时间过短，那么不融合；如果时间过长，那么会严重损伤原生质体，大大降低融合效率。

5、融合效率也会受到PEG规格和纯度的影响。

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• 细胞融合过程和研究进展