細(xì)胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用ppt課件

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細(xì)胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用 1 一 植物細(xì)胞工程 2 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 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 動物 受精卵細(xì)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(dá)而形成不同器官 因此 要實現(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) 3 一 植物組織培養(yǎng) 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 4 切取形成層 誘導(dǎo)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(jìn)行一系列的消毒 滅菌 并且要求無菌操作 5 無菌操作技術(shù) 細(xì)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(yīng)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(yīng)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(dá)到懸空要求 正確錯誤 8 接種時不得用手接觸瓶蓋內(nèi)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(xì)胞雜交 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) 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(jié)土豆 地上結(jié)番茄的超級植物 1978年德國科學(xué)家梅歇爾斯將番茄與馬鈴薯進(jìn)行體細(xì)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(zhì)體的融合率竟高達(dá)40 50 視頻 體細(xì)胞雜交是解決遠(yuǎn)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(xì)胞融合的過程 細(xì)胞在促融因子的作用下 出現(xiàn)凝集現(xiàn)象 然后 細(xì)胞之間的質(zhì)膜發(fā)生粘連 細(xì)胞開始融合 然后在培養(yǎng)過程中 進(jìn)而發(fā)生核融合 形成雜種細(xì)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(xì)胞器同樣可以在某些動物細(xì)胞中存活 請?zhí)接?動物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎 14 如果動植物細(xì)胞理論上可以實現(xiàn)雜交 請設(shè)計出具體實驗方案 15 異想天開 16 三 植物細(xì)胞工程的應(yīng)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(dǎo)突變體細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 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(chǎn)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(jìn)行無性繁殖的作物 易積累感染的病毒 導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低 品質(zhì)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(xì)胞進(jìn)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(chǎn)生 植物組織培養(yǎng) 2 利用 篩選對人們有利突變體 進(jìn)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(xì)胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力 如射線 化學(xué)物質(zhì)等 的影響而產(chǎn)生突變的原理 誘導(dǎo)并篩選出對人類有用的突變體 27 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) 28 二 動物細(xì)胞工程 動物細(xì)胞培養(yǎng) 動物細(xì)胞融合 單克隆抗體 核移植 動物細(xì)胞工程 其它動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ) 29 30 31 32 人造皮膚 33 一 動物細(xì)胞培養(yǎng) 1 概念 動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物有機(jī)體中取出相關(guān)的組織 將它分散成單個細(xì)胞 然后 放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細(xì)胞生長和增殖 2 原理 細(xì)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(xì)胞 細(xì)胞懸液 轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶內(nèi)培養(yǎng) 貼壁生長長成單層細(xì)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(xué)家曹誼林教授利用生物技術(shù)培養(yǎng)出來的 37 取供體細(xì)胞傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)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(nèi) 妊娠 分娩 二 核移植 供體 優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奶牛 受體 普通奶牛 卵母細(xì)胞的采集與培養(yǎng) 1 體積大 易操作 2 含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)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(fù)雜 最關(guān)鍵的過程被稱為 核移植 第一步是去掉卵子的細(xì)胞核 然后把來自一個成熟細(xì)胞的核移植進(jìn)去 在克隆多莉時 用的是一個母羊的乳房細(xì)胞 這兩種成分有機(jī)地結(jié)合在一起 使混合細(xì)胞像一個胚胎一樣進(jìn)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(yán)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(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題 在研究方面 克隆動物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚 克隆技術(shù)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(yīng)用上 生產(chǎn)克隆動物費用昂貴 距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離 41 三 細(xì)胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用 動物方面 生物制品的生產(chǎn) 激素 疫苗 藥用蛋白 干擾素 單克隆抗體 等 轉(zhuǎn)基因動物的培養(yǎng)檢測有毒物質(zhì)并判斷強(qiáng)弱醫(yī)學(xué)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(chǎn)蛋白質(zhì) 酶制劑 氨基酸 維生素 多糖 低聚糖及食品添加劑等產(chǎn)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(xì)胞全能性的概念 2 細(xì)胞融合及雜種鑒定的方法有哪些 3 植物體細(xì)胞雜交與動物克隆有什么區(qū)別 43