第五章细胞工程及其在食品工业中的应用（ X页）.ppt

植物细胞工程 植物细胞工程的基本技术和理论基础 细胞的全能性 植物组织培养的过程 二、植物组织培养 植物组织培养过程 相关问题 植物体细胞杂交的概念 相关问题 植物体细胞杂交过程 植物体细胞杂交过程 问题 为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 问题 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。 异想天开 植物细胞工程的实际应用 繁殖植物的新途径 微型育种 作物脱毒 人工种子 育种新方法 单倍体育种 诱导突变体 细胞产物的工厂化生产 微型繁殖 概念：应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技术） 原理：植物细胞的全能性 优点：繁殖率高，可大批量生产 取材少 培养周期短 保持优良性状 作物脱毒 病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差 分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚至没有 采用茎尖进行组织培养 人工种子 结构： 人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽） 优点： 不受气候、季节、地域的限制 保留优良性状 时间短，占地少 技术： 组织培养 原理： 细胞全能性 单倍体育种 方法： 花药离体培养 技术： 组织培养获得单倍体 秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍 优点： 明显缩短了育种年限 后代稳定遗传 突变体的利用 利用组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界压力（如射线，化学物质等）的影响而产生突变的原理，诱导并筛选出对人类有用的突变体。 细胞产物的工厂化生产 类型和方法:悬浮培养和固定培养 悬浮培养方法 要求:材料(疏松易碎的愈伤组织,经过破碎的颈部组织) 条件:水平震荡,合适的气体组成/pH 特点 :对剪切力敏感 结团 生长速度慢 多泡沫 光照 无菌培养 图12-2大规模植物细胞固定化装置 动物细胞工程应用 动物细胞的培养过程 有关概念 原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。（分装前的细胞培养） 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。 有关概念 动物组织细胞培养要求 一 体外培养特点: 大多数动物细胞要附在物体上表面生长，动物细胞培养对营养要求更严格，除氨基酸、维生素、盐类、葡萄糖外，还需要血清。对环境适应性差，对环境敏感，包括：PH、溶解氧、温度、剪切力等比微生物要求更高。 二 培养工具: 培养瓶、培养皿、培养管、多孔培养板等。 　根据培养细胞种类要求不同培养瓶的形态各异，用于细胞传代培养的细胞要求瓶壁厚簿均匀，便于细胞贴壁生长和观察，瓶口要大小一致，口径一般不小于1cm，允许吸管伸入瓶内任何部位。 　　  三、培养条件细胞在体外培养中所需的条件与体内细胞基本相同。 【讨论】 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，讨论以下问题： 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？ 提示：充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境。 2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 提示：无菌、无毒的环境。 1）恒定的温度:37 ℃， 　　维持培养细胞旺盛生长，必须有恒定适宜的温度。人体细胞培养的标准温度为36.5℃±0.5℃，偏离这一温度范围，细胞的正常代谢会受到影响，甚至死亡。培养细胞对低温的耐受力较对高温强，温度上升不超过39℃时，细胞代谢与温度成正比； 人体细胞在39-40℃1小时，即能受到一定损伤，但仍有可能恢复； 在40-41℃1小时，细胞会普遍受到损伤，仅小半数有可能恢复； 41-42℃1小时，细胞受到严重损伤，大部分细胞死亡，个别细胞仍有恢复可能； 当温度在43℃以上1小时，细胞全部死亡。低温下会使细胞代谢速率降低 2）PH：7.2-7.４ 当PH低于6或高于7.6时的生长会受到影响，甚至死亡。 用来检测PH的变化：红色--pH7.4， 橙色--pH7.0，黄色--pH6.5，蓝红色--pH7.6，紫色--pH7.8。 3) 气体： ＣＯ２有调节PH的作用。 气体是人体细胞培养生存必需条件之一，所需气体主要有氧气和二氧化碳。氧气参与三羧酸循环，产生供给细胞生长增