【正文】 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基一般分為天然、合成、無血清培養(yǎng)基幾種，此外細(xì)胞培養(yǎng)還需要一些常用的溶液。 4）營養(yǎng) — 培養(yǎng)基： ? 在保證細(xì)胞滲透壓的情況下，培養(yǎng)液里的成分要滿足細(xì)胞進(jìn)行代謝所需要的各種營養(yǎng)，如包括十幾種必需氨基酸及其他多種非必需氨基酸、維生素、碳水化合物及無機(jī)鹽類等。氧氣參與三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生供給細(xì)胞生長增殖的能量和合成細(xì)胞生長所需用的各種成分。 3) 氣體： ?ＣＯ ２ 有調(diào)節(jié) PH的作用。低溫下會(huì)使細(xì)胞代謝速率降低 2） PH： ?當(dāng) PH低于 6或高于 ，甚至死亡。 ℃ ，偏離這一溫度范圍，細(xì)胞的正常代謝會(huì)受到影響，甚至死亡。 1） 恒定的溫度 :37 ℃ ， ? 維持培養(yǎng)細(xì)胞旺盛生長，必須有恒定適宜的溫度。 【 討論 】 多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，討論以下問題： ？ 提示：充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的 pH和氣體環(huán)境。 ? 根據(jù)培養(yǎng)細(xì)胞種類要求不同培養(yǎng)瓶的形態(tài)各異，用于細(xì)胞傳代培養(yǎng)的細(xì)胞要求瓶壁厚簿均勻，便于細(xì)胞貼壁生長和觀察，瓶口要大小一致，口徑一般不小于 1cm，允許吸管伸入瓶內(nèi)任何部位。 細(xì)胞培養(yǎng)以玻璃器皿為主。對環(huán)境適應(yīng)性差，對環(huán)境敏感，包括：PH、溶解氧、溫度、剪切力等比微生物要求更高。 細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別 ： 細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點(diǎn)，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。 有關(guān)概念 細(xì)胞株： 傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至 10代左右細(xì)胞生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到 40~50代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。 （分解彈性纖維） 有關(guān)概念 ?原代培養(yǎng) ：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。此后，在許多科學(xué)家的不懈努力下，動(dòng)物組織培養(yǎng)不斷改進(jìn)并逐漸發(fā)展成為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。蝌蚪的神經(jīng)組織存活了好幾周，并且從神經(jīng)細(xì)胞中長出了神經(jīng)纖維。生物學(xué)家們就這個(gè)問題展開了激烈的爭論。 在京展出的數(shù)天，盡管門票高達(dá) 20元，但還是有將近 20萬人，心甘情愿地掏錢一睹 “ 人耳鼠 ” 的風(fēng)采。值得一提的是，這只小白鼠的背上，竟長著一只幾乎與身子一般大小的 “ 人耳 ” 。 類型和方法 :懸浮培養(yǎng)和固定培養(yǎng) 懸浮培養(yǎng)方法 要求 :材料 (疏松易碎的愈傷組織 ,經(jīng)過破碎的頸部組織 ) 條件 :水平震蕩 ,合適的氣體組成 /pH 特點(diǎn) :對剪切力敏感 結(jié)團(tuán) 生長速度慢 多泡沫 光照 無菌培養(yǎng) 圖 122大規(guī)模植物細(xì)胞固定化裝置 含 CaCl2的培養(yǎng)基 蓋子 空氣出口 海藻酸鈉 +細(xì)胞懸浮液 噴嘴 無菌空氣入口 大規(guī)模固定化植物細(xì)胞的大規(guī)模固定化原則上可根據(jù)上述方法進(jìn)行 ， 但是不能再用塑料注射器 ，而需要采用如圖 122所示的大規(guī)模細(xì)胞固定化裝置進(jìn)行細(xì)胞的固定化 。除此之外 ， 這些有機(jī)酸還能提高低密度接種的細(xì)胞和原生質(zhì)體的生長 。 有機(jī)氮源 通常采用的有機(jī)氮源有 蛋白質(zhì)水解物 、 谷氨酰胺或氨基酸混合物 等 。 植物細(xì)胞培養(yǎng)基的組成 植物生長激素 大多數(shù)植物細(xì)胞培養(yǎng)基中都含有天然的或合成的植物生長激素 。 可在植物細(xì)胞培養(yǎng)基中加入煙酸 、 吡哆醇 、 泛酸 、 生物素和葉酸等 。 無機(jī)鹽類 包括： 無機(jī)鹽濃度一般為多少 ？ 微量元素主要包括碘 、 硼 、 錳 、 鋅 、 鉬 、 銅 、 鈷 、鐵等 。 小規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)通常在培養(yǎng)瓶中完成 ， 而大規(guī)模的培養(yǎng)可在發(fā)酵罐中進(jìn)行 。 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 紅豆杉與紫杉醇 人參皂甘的生產(chǎn) 植物細(xì)胞培養(yǎng)是指在離體條件下將愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中 ， 將組織振蕩分散成游離的懸浮細(xì)胞 ， 通過繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖來獲得大量細(xì)胞群體的方法 。 問題 ? 自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物 ──眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活，請?zhí)接懀簞?dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。 二、植物組織培養(yǎng) 2. 植物組織培養(yǎng)過程 相關(guān)問題 在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？ 為什么切取胡蘿卜根的形成層，其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？ 植物體細(xì)胞雜交的概念 將不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 1）植物細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù) 植物組織培養(yǎng)的過程 離體的植物器官、組織或細(xì)胞 脫分化（又叫去分化） 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(xì)胞） 再分化 根或芽等器官 植物體 植物組織培養(yǎng)的條件： 適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件 離體的植物器官、組織或細(xì)胞 愈傷組織 根 芽 植物體 脫分化 再分化 脫分化 由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化。嚴(yán)格控制無菌條件，這是獲得培養(yǎng)成功的重要一步。 ① 從健康植株的特定部位或組織，如根、莖、葉、花、果實(shí)、胚珠、花藥和花粉等，選擇用于組織培養(yǎng)的起始材料，稱之為外植體。 在生物的個(gè)體發(fā)育中，由于基因在特定時(shí)間和空間下選擇性地表達(dá)而形成不同器官，因此，要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性，首先必須使生物體的細(xì)胞處于離體狀態(tài)。 原因： 是生物體的每一個(gè)細(xì)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(gè)體所必需的全部基因。第五章 細(xì) 胞 工 程 及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用 細(xì)胞工程 (cell engineering)是以細(xì)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(xì)胞或組織培養(yǎng)等試驗(yàn)方法或技術(shù)，在細(xì)胞水平上研究改造生物遺傳特性，以獲得具有新的性狀的細(xì)胞系或生物體以及生物的次生代謝產(chǎn)物，并發(fā)展有關(guān)理論和技術(shù)方法的學(xué)科。 細(xì)胞工程的核心技術(shù)：細(xì)胞培養(yǎng)與繁殖 目的：獲得新性狀、新個(gè)體、新物質(zhì) 一 細(xì)胞工程的定義 第一節(jié)、細(xì)胞工程的概念與研究范疇 二 細(xì)胞工程的研究范疇 ?細(xì)胞融合 ?細(xì)胞拆分 ?動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng) ?植物細(xì)胞與組織培養(yǎng) ?細(xì)胞核移植 ?染色體工程 ?胚胎工程 ?干細(xì)胞與組織工程 三、細(xì)胞工程的發(fā)展 1 動(dòng)物細(xì)胞工程的發(fā)展 2 植物細(xì)胞工程的發(fā)展 ?細(xì)胞學(xué)說的建立 ?胚胎學(xué)的發(fā)展 ?分子生物學(xué)的發(fā)展 四、細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ) 五、細(xì)胞工程的基本技術(shù) 植物細(xì)胞工程 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)和理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是： 植物細(xì)胞的全能性 植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)是 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交 概念： 細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能。 細(xì)胞的全能性 當(dāng)植物細(xì)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(shí)，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。 受精卵的全能性最高； 其次是生殖細(xì)胞（尤其是卵細(xì)胞）； 體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞低得多。 ②用一定的化學(xué)藥劑，最常用的有次氯酸鈉，升汞和酒精等對外植體表面消毒，建立無菌培養(yǎng)體系。 ②外植體塊在培養(yǎng)基上形成疏松的愈傷組織，由愈傷組織分化出芽并可誘導(dǎo)形成根的小植株。 再分化 脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化成根或芽等器官，這一過程稱為植物細(xì)胞的再分化。 （不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的） 相關(guān)問題 （ 1）要想讓兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合在一起，遇到的第一個(gè)障礙是什么？ （ 2）有沒有一種溫和的去細(xì)胞壁的方法？ （ 3）為什么兩個(gè)原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？ （ 4）如果兩個(gè)來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細(xì)胞，下一步該對此細(xì)胞做何種處理？ （ 5）如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？ 植物體細(xì)胞雜交過程 植物細(xì)胞 A 植物細(xì)胞 B 去掉細(xì)胞壁 去掉細(xì)胞壁 原生質(zhì)體 A 原生質(zhì)體 B 原生質(zhì)體融合 雜合的原生質(zhì)體 再生出細(xì)胞壁 雜種細(xì)胞 細(xì)胞分裂 分化發(fā)育 愈傷組織 雜種植株 植物體細(xì)胞雜交過程 原生質(zhì)體制備（酶解法去細(xì)胞壁） 原生質(zhì)體融合（人工誘導(dǎo)） 雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)（形成愈傷組織） 雜種植株的再生與鑒定 物理法： 離心、振動(dòng)、電刺激等 化學(xué)法： 聚乙二醇等試劑 纖維素酶、果膠酶等 問題 ? 為什么“番茄 — 馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？ ? 主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴