细胞工程与食品产业
80 rpm
subculture
高表达细胞系的筛选建立
一是悬浮培养物分散性好,外观疏松、色泽鲜艳 二是均一性好 三是生长速度快、次生代谢产物合成能力强
五.单细胞培养技术
1、单细胞分离方法 机械法
将叶肉组织研碎,经过滤和离心,收集和净 化细胞。
优点:不受酶的伤害,有利于细胞生理和生 化研究。缺点:手工操作难度大,获得完整的细 胞数量少。
行高效表达,已生产出乙型肝炎疫苗。
2. 生产单克隆抗体 单克隆抗体可以检测出多种病毒中非常细微的株
间差异,鉴定细菌的种型和亚种。 3.繁育优良品种。
目前,人工受精、胚胎移植等技术已广泛应用 于畜牧业生产。 4. 在干扰素生产上的应用
第二节、植物细胞培养技术
细胞培养 是指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条 件下的生长、分裂和繁殖,并在培养过程中不再 形成组织的一项技术。
研究范畴
动物细胞与组织培养 植物细胞与组织培养 细胞融合 细胞核移植(细胞拆合) 染色体工程 胚胎工程 干细胞与组织工程 细胞生物反应器
1)植物细胞和组织培养技术
2)动物细胞和组织培养技术
3)细胞融合技术(体 细胞杂交技术)
4) 细胞拆合-核移植技术
5)染色体工程技术
染色体工程是按人们的需要来添加、削减或 替换生物的染色体从而定向改变遗传特性和选育 新品种的一种技术。主要分为动物染色体工程和 植物染色体工程
适宜悬浮培养
适宜再生植株
要求:松散性好、增殖快、再生能力强。其外观一般是色 泽呈鲜艳的乳白或淡黄色,呈细小颗粒状,疏松易碎
悬浮系的建立与培养
callus
1g/10ml medium
150~250ml flask
100~120 rmp culture transfer 1 time/3d
centrifuge isolation
6)胚胎工程技 术
7)干细胞和组织工程
8)细胞培养生物反应器
2、植物细胞工程的应用
紫杉醇(taxol)是从红豆 杉属(Taxus L.)植物中分 离出的一个具有独特抗肿 瘤活性的二萜类化合物, 现已应用于临床治疗卵巢 癌和乳腺癌。
三、动物ห้องสมุดไป่ตู้胞工程的应用
1.在疫苗生产上的应用 。 将乙型肝炎表面抗原基因插入哺乳动物细胞内进
一、 植物细胞工程的发展
理论基础和探索
细胞学说的创立:1838~1839年间 由德国的植物学家施莱登(Schleiden) 和动物学家施旺(Schwann)所提出,直 到1858年才较完善。
1756年,Moncean首先发现 植物在受伤愈合的组织皮层能产生 芽,因而预言这一途径可以成为一 种繁殖方式
二、细胞培养一般步骤
1.首先,要取材和除菌。用一定的化学试剂对 材料进行严格的表面清洗、消毒。有时还要借助某 些特定的酶,对材料进行预处理,以期得到分散生 长的细胞。
常用的消毒灭菌剂:效果较好的有几种化学试剂, 如次氯酸钙、次氯酸钠和氯化汞等。
2.其次,根据各类细胞的特点,配制细胞培养 基,对培养基进行灭菌或除菌。采用无菌操作技术, 将生物材料接种于培养基中。
3. 最后,将接种后的培养基放入培养室或培养箱 中,提供各类细胞生长所需的最佳培养条件。当细 胞达到一定生物量时应及时收获或传代。
三.植物细胞培养基
用于植物细胞培养的基础培养基营养成分基 本上与整个植物的要求一样,但是用于培养细 胞、组织和器官的培养基要满足各自特殊的要 求
植物细胞的培养基:通常包括无机盐、碳源、 维生素、生长调节素、有机添加剂等。
无机盐:有不少盐可用来提供“大量元素” 和“微量元素”,表中给出了常用培养基中 无机盐的含量。
碳源和能源
培养中的细胞对蔗糖和葡萄糖都能利用, 果糖的利用效果较差。培养基中的蔗糖可迅 速分解成葡萄糖和果糖,葡萄糖首先被利用, 然后再利用果糖。也可采用其它糖作能源, 但效果不佳。
维生素
培养中的植物细胞都需要硫胺素,加入烟 酸、泛酸、生物素和叶酸,效果更好。原生 质体培养通常需要大多数必需维生素。
酶法
利用果胶酶、纤维素酶处理植物叶片或其他 外植物体,使细胞分离。
加渗透压保护剂如甘露醇以防酶对细胞的损 伤。
四.愈伤组织和悬浮细胞培养技术
愈伤组织:是指外植体组织增生的细胞产生的一 团不定型的疏散的排列的薄壁细胞,是分化的, 而且还未形成组织的结构。
外植体:是指植物组织培养中用来进行离体培养 的植物材料。
愈伤组织的诱导
①选择适宜的外植体:幼胚、下胚轴、子叶 ②选择适宜的培养基:MS,B5,N6
较高激素浓度 丰富的有机附加物。 培养基中有较高含量的无机氮源 较低的蔗糖浓度 ③适当缩短继代培养的间隔时间有利于疏松易 碎愈伤组织的形成。
主要内容
细胞工程的概念、研究范畴 植物细胞培养 动物细胞培养 细胞融合技术 细胞拆合技术
第一节、概述
1 细胞工程的概念及研究范畴
概念
利用细胞生物学和分子生物学技术,应 用工程学的方法,在细胞水平上研究改造生 物遗传特性和生物学特性,从而获得特定的 细胞、细胞产品或新生物品种的一门综合性 科学技术。
1902年,德国著名植物生理学 家Haberlandt, 提出细胞全能性学 说,并首次进行高等植物的细胞培养 实验,但细胞未能发生细胞分裂和增 殖。
培养技术建立
植物细胞培养技术应用发展
20世纪40年代:J.Bonner 银胶菊组织培养生产橡 胶。
20世纪70年代:植物细胞培养生产药用成份。 20世纪80年代:400多种植物,600多种代谢产物。 40多种植物次生代谢产物达到或超过植株产量。 20世纪90年代:1000多种植物。
氨基酸
虽然植物细胞在培养过程中一般都能合成所需 的氨基酸,但加入L-谷氨酰胺或其他氨基酸混合物 是很有好处的。此外,还使用蛋白酶解产物,如酪 蛋白或酪蛋白水解氨基酸。其它有机添加剂还有如 乳蛋白水解物,酵母提取物等
植物生长激素
激素分为两类,生长素和分裂素。生长素促进 细胞生长,最有效和最常用的是吲哚乙酸和萘乙酸; 分裂素促进细胞分裂,常用的是腺嘌呤衍生物。使 用最多的是6-苄氨基嘌呤和玉米素,对芽的诱导 具有重要作用。分裂素和生长素通常一起使用,来 促进细胞的分裂、生长。