細胞工程finalppt課件(已修改)
2025-09-23 20:22 本頁面
【正文】 第三章 細胞工程 1 細胞工程的概念 細胞工程 (cell engineering)是以細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)理論 ， 采用原生質(zhì)體 、 細胞或組織培養(yǎng)等試驗方法或技術(shù) ， 在 細胞水平或細胞器水平上研究 、 改造 、 開發(fā) 、 利用各類細胞的工程 。 動物細胞工程 植物細胞工程 微生物細胞工程 2 基本操作技術(shù) ? 無菌操作技術(shù) ? 細胞培養(yǎng)技術(shù) ? 細胞融合技術(shù) 細胞工程的基本操作技術(shù) 操作前將界面上的細菌和病毒等微生物殺滅； 操作過程中使界面與外界隔離 ,避免微生物的侵入 3 細胞工程的研究范疇 ? 植物細胞與組織培養(yǎng) ? 動物細胞與組織培養(yǎng) ? 細胞融合 ? 細胞核移植 ? 染色體工程 ? 胚胎工程 ? 干細胞與組織工程 ? 轉(zhuǎn)基因生物與生物反應(yīng)器 4 第一節(jié) 植物細胞工程 植物細胞工程的理論基礎(chǔ)是： 植物細胞的全能性 植物細胞工程常用的技術(shù)是 植物組織培養(yǎng) 植物體細胞雜交 概念： 細胞的全能性是指生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能。 原因： 是生物體的每一個細胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)及發(fā)育為完整個體所必需的全部基因。 5 細胞的全能性 當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。 在生物的個體發(fā)育中，由于基因在特定時間和空間下選擇性地表達而形成不同器官，因此，要實現(xiàn)細胞的全能性，首先必須使生物體的細胞處于離體狀態(tài)。 6 植物細胞工程的范疇 植物組織培養(yǎng) 植物細胞培養(yǎng)和次生代謝物的生產(chǎn) 植物細胞原生質(zhì)體的制備與融合 單倍體植物的誘發(fā)與利用 人工種子 7 植物組織培養(yǎng)的概念 在離體條件下，將植物組織在無菌和人為控制外因（營養(yǎng)成分、光、溫度、濕度）的條件下，培養(yǎng)獲得大量的細胞群體， 最終形成完整的植株的一種技術(shù)。 8 9 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細胞 1. 選擇外植體，以幼嫩的組織或器官為宜 2. 除去病原菌及雜菌 自來水漂洗 —消毒 —無菌水沖洗 —吸干 3. 培養(yǎng)基制備 蔗糖和葡萄糖、氮、磷、鉀、鎂 微量元素，如鐵、錳、硼酸 微量有機物：吲哚乙酸、激動素、肌醇 10 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細胞 脫分化（誘導(dǎo)去分化） 細胞脫分化 （ dedifferentiation) 是指失去已分化細胞的典型特征，或消除了細胞分工，重新處于旺盛的有絲分裂狀態(tài) 。 ? 細胞器的破壞與重建 11 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細胞 脫分化（誘導(dǎo)去分化） 愈傷組織 愈傷組織 (callus)：脫分化后的細胞，往往經(jīng)過細胞分裂形成一團無特定結(jié)構(gòu)和功能的松散的薄壁細胞團。 12 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細胞 脫分化（誘導(dǎo)去分化） 愈傷組織 （排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞） 再分化 細胞再分化 （ redifferentiation)： 脫分化后的分生細胞（愈傷組織）在特定的條件下，重新恢復(fù)細胞分化能力， 形成芽 、根或胚狀體，進一步發(fā)育成完整植物體的過程。 13 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細胞 脫分化（誘導(dǎo)去分化） 愈傷組織 （排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞） 再分化 根或芽等器官 植物體 14 植物細胞培養(yǎng)及次生代謝物的生產(chǎn) 植物中含有數(shù)量可觀的次生代謝物，具有極大的經(jīng)濟和醫(yī)療價值。目前發(fā)現(xiàn)的植物天然代謝物已經(jīng)超過 2萬種。用大規(guī)模工業(yè)化培養(yǎng)植物細胞的方式生產(chǎn)植物次生代謝產(chǎn)物，不僅能克服植物生長緩慢，代謝產(chǎn)物產(chǎn)量低等問題，更利于次生產(chǎn)物的分離純化，極大的改變了傳統(tǒng)的醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。 15 紅
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