生物工程与技术导论课件.ppt

* 传统的植物种质资源保存是采用原地保存和非原地的野外保存!占用大量场地和浪费了人力#物力和财力 * 绝迹是一种不可挽回的损失。利用植物组织和细胞法低温保存种质， 植物园内长期栽培保存，耗费大量的土地和劳力。种质材料还易受自然环境的变化和病虫危害而流失。 * 植物几乎能生产人类需要的一切有机化合物， * 大规模细胞培养技术是细胞工程中重要的组成部分，是在人工条件下高密度大规模培养的用动、植物细胞来生产生物产品的技术。如今这一技术已广泛应用于现代生物制药的研究和生产中。它的应用大大减少了用于疾病预防、治疗和诊断的实验动物，为生产疫苗、细胞因子、生物产品乃至人造组织等产品提供了强有力的工具。 * * * 目前，植物细胞培养商业化生产，日本起着领导作用。 * 还有许多问题需要研究和解决。从工程角度：进一步研究开发适宜于植物细胞生长和次生代谢生产的生物反应器，建立最佳的控制和调节系统。 从培养技术方面讲必须满足以下三个条件：培养的细胞在遗传上应是稳定的，以得到产 量恒定的产物；细胞生长及生物合成的速度快，在较短的时间内能得到较高产量的终产物； 代谢产物要在细胞中积累而不被迅速分解，最好能将其释放到培养基中。 * * 植物组织培养技术应用的主要领域有哪些？ 思考题 * 谢 谢！ * * * 1、生物技术定义 生物技术(biotechnology)是以生物科学为基础，利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系），以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合性技术体系。 广义角度： 是人类对生物资源(包括微生物、动物、植物）的利用、改造并为人类服务的技术。 * 细胞是生物体的结构单位和功能单位。细胞工程就是利用细胞的全能性，采用组织与细胞培养技术对动、植物进行修饰，为人类提供优良品种、产品和保存珍贵物种。 * * 分生组织：是具有分生能力的细胞组成的细胞群。其细胞特征是细胞小、排列 紧密、细胞壁薄、细胞核大、细胞质浓、液泡小不明显。 * 细胞融合的结果，一个细胞中含有两个不同的细胞核，则称为异核体；随后的有丝分裂中，来自不同细胞核的染色体可能合并到一个结合核内。因此，又称为体细胞杂交。。用这种体细胞融合的技术，如今已在动物间实现了小鼠和田鼠，小鼠和小鸡，甚至于小鼠和人等许多远缘和超远缘的体细胞杂交 * 胚乳是由3个单倍体核融合而成的，其中1个来自雄配子体，2个来自雌配子体。 * 　细胞工程主要包括体细胞融合，核移植，细胞器摄取和染色体片段的重组等。 * 1838年施莱登（M. J. Schleiden）提出植物细胞学说。 ；1839年施旺（T. Schwann）在动物学领域也提出相同观点。 Haberlandt于1902年提出该学说 植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。 科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。 * * * * * 植物组织培养成为生物科学的一个广阔领域，除了在基础理论的研究上占有重要地位外，还在医药、农业生产等领域得到越来越广泛的应用。 * 目前受病毒危害严重影响生产的有： 大田作物：马铃薯、甘薯、甘蔗、烟草。 蔬 菜：白菜、大蒜、葱、番茄、萝卜。 果 树：柑橘、苹果、草莓、香蕉。 花 卉：香石竹、各种菊花、天竹葵、紫罗兰等 葡萄扇叶病毒使葡萄减产l0%-18%，为害马铃薯的病虫害则更多，大约有几卜种，田此，给马铃薯生产带来严重障碍植物无病毒苗的培育 。花卉病毒的危害一般会影响花卉的观赏价值，其表现是花少而小，产生畸形、变色等。 植物脱毒（virus elimination）：利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中浸染的病毒，生产健康的繁殖材料。 * 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用，如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。 * 分生组织培养不一定都能得到无毒苗，要经过反复测定确定不带病毒后，再用于繁殖无性系。 * 1987年中国科学院遗传研究所与黑龙江农业科学院合作将原种是龙椒2号经卫星搭载后又经地面多代选育，获得了太空椒87－2新品系。表现出果型大、Vc含量高、早熟、抗病虫害及风味佳等优良特性。太空椒87—2平均单果重3OOg左右，最大可达500g以上，产量比对照龙椒2号高20％ ～30％。经过多年大面积栽培，高产优质等优良特性持稳定。