細胞工程在食品工業(yè)中的應用ppt課件

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細胞工程在食品工業(yè)中的應用 1 一 植物細胞工程 2 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 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 動物 受精卵細胞植物 幼嫩的組織 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) 3 一 植物組織培養(yǎng) 離體的植物器官 組織或細胞 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)的薄壁細胞 再分化 根或芽等器官 植物體 4 切取形成層 誘導愈傷組織的形成 試管苗的形成 培養(yǎng)室 移栽 脫分化 再分化 在植物組培過程中 為什么要進行一系列的消毒 滅菌 并且要求無菌操作 5 無菌操作技術 細胞工程培養(yǎng)中最重要的 也是最基本的要求就是各項操作應從無毒害 無污染的培養(yǎng)環(huán)境來考慮 培養(yǎng)基 器皿材料 接種工具 操作環(huán)境 培養(yǎng)室和超凈工作臺等各個環(huán)節(jié)都應注意 6 瓶蓋朝上放 接種完畢后立即蓋好瓶口 正確錯誤 7 防止操作帶來的污染 接種過程中盡可能達到懸空要求 正確錯誤 8 接種時不得用手接觸瓶蓋內壁或瓶口 正確錯誤 9 接種時在近火焰處打開瓶口 使瓶傾斜 以免空氣中微生物落入瓶中 正確錯誤 10 二 植物體細胞雜交 將不同種植物的體細胞 在一定條件下融合成雜種細胞 并把雜種細胞培育成新的植物體的技術 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的 11 問題 有沒有可能培育出地下結土豆 地上結番茄的超級植物 1978年德國科學家梅歇爾斯將番茄與馬鈴薯進行體細胞雜交育成薯番茄 泡馬豆 po tato to mato 馬鈴薯與番茄兩種原生質體的融合率竟高達40 50 視頻 體細胞雜交是解決遠源雜交不親和性的有力手段之一 更好地利用自然界基因資源 培育新物種 12 細胞融合的過程 細胞在促融因子的作用下 出現(xiàn)凝集現(xiàn)象 然后 細胞之間的質膜發(fā)生粘連 細胞開始融合 然后在培養(yǎng)過程中 進而發(fā)生核融合 形成雜種細胞 13 問題 自然界中有一種含有葉綠體的原生動物 眼蟲 說明植物的細胞器同樣可以在某些動物細胞中存活 請?zhí)接?動物細胞與植物細胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎 14 如果動植物細胞理論上可以實現(xiàn)雜交 請設計出具體實驗方案 15 異想天開 16 三 植物細胞工程的應用 繁殖植物的新途徑微型育種作物脫毒人工種子育種新方法單倍體育種誘導突變體細胞產物的工廠化生產 17 沒有種子 如何繁殖 三倍體無子西瓜的培育過程 18 優(yōu)點 繁殖率高 可大批量生產取材少培養(yǎng)周期短保持優(yōu)良性狀不受自然生長季節(jié)限制 1 微型繁殖 繁殖植物的新途徑 19 試管苗大規(guī)模培養(yǎng) 20 21 2 作物脫毒 長期進行無性繁殖的作物 易積累感染的病毒 導致作物產量降低 品質變差 而分生區(qū)附近 莖尖 根尖 一般不會感染病 用分生區(qū)的細胞進行組織培養(yǎng) 就能得到大量的脫毒苗 22 人工種子 23 24 作物新品種的培育 1 單倍體育種 1 方法 花藥的離體培養(yǎng) 2 優(yōu)點 后代穩(wěn)定遺傳 都是純合體 明顯縮短育種年限 25 2 突變體的利用 1 產生 植物組織培養(yǎng) 2 利用 篩選對人們有利突變體 進而培育新品種 26 突變體的利用 利用組織培養(yǎng)時 分裂狀態(tài)的細胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力 如射線 化學物質等 的影響而產生突變的原理 誘導并篩選出對人類有用的突變體 27 細胞產物的工廠化生產 紅豆杉與紫杉醇 人參皂甘的生產 28 二 動物細胞工程 動物細胞培養(yǎng) 動物細胞融合 單克隆抗體 核移植 動物細胞工程 其它動物細胞工程的基礎 29 30 31 32 人造皮膚 33 一 動物細胞培養(yǎng) 1 概念 動物細胞培養(yǎng)就是從動物有機體中取出相關的組織 將它分散成單個細胞 然后 放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細胞生長和增殖 2 原理 細胞增殖 34 定義 人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng) 胰蛋白酶處理 取出組織 胚胎或幼齡動物器官組織 剪碎 單個細胞 細胞懸液 轉入培養(yǎng)瓶內培養(yǎng) 貼壁生長長成單層細胞 有接觸抑制現(xiàn)象 原代培養(yǎng) 原代培養(yǎng) 35 36 這只老鼠身上的 人耳 是由我國科學家曹誼林教授利用生物技術培養(yǎng)出來的 37 取供體細胞傳代培養(yǎng)10代以內的細胞 激活方法 激活目的 促融方法 電刺激 胚胎移植至代孕受體內 妊娠 分娩 二 核移植 供體 優(yōu)質高產奶牛 受體 普通奶牛 卵母細胞的采集與培養(yǎng) 1 體積大 易操作 2 含有促使細胞核表達全能性的物質和營養(yǎng)條件 有人說它三個母親 38 哺乳動物的克隆非常復雜 最關鍵的過程被稱為 核移植 第一步是去掉卵子的細胞核 然后把來自一個成熟細胞的核移植進去 在克隆多莉時 用的是一個母羊的乳房細胞 這兩種成分有機地結合在一起 使混合細胞像一個胚胎一樣進行分裂 這個過程并非總能成功 維爾穆特說 我稱之為抽獎法 即使你用一直使用的方法 也有可能得到有嚴重缺陷或畸形的克隆動物 有一些動物會很快死去 39 克隆猴 40 體細胞核移植技術存在的問題 在研究方面 克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚 克隆技術效率低 克隆動物畸形率高 死亡率高 易出現(xiàn)早衰等問題 這些問題尚在研究中 在應用上 生產克隆動物費用昂貴 距大規(guī)模應用還有一定距離 41 三 細胞工程在食品工業(yè)中的應用 動物方面 生物制品的生產 激素 疫苗 藥用蛋白 干擾素 單克隆抗體 等 轉基因動物的培養(yǎng)檢測有毒物質并判斷強弱醫(yī)學研究 生理病理藥理 器官移植培養(yǎng)篩選抗癌藥物 微生物方面 發(fā)酵生產蛋白質 酶制劑 氨基酸 維生素 多糖 低聚糖及食品添加劑等產品 植物方面 微繁 脫毒 植物種子 育種新方法 42 思考題 1 如何理解細胞全能性的概念 2 細胞融合及雜種鑒定的方法有哪些 3 植物體細胞雜交與動物克隆有什么區(qū)別 43