细胞工程在食品工业中的应用.ppt

,细胞工程在食品工业中的应用,（一）植物细胞工程,当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。,在生物的个体发育中，由于基因在特定时间和空间下选择性地表达而形成不同器官，因此，要实现细胞的全能性，首先必须使生物体的细胞处于离体状态。,一、植物组织培养,离体的植物器官、组织或细胞,脱分化（又叫去分化）,愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞）,再分化,根或芽等器官,植物体,切取形成层,诱导愈伤组织的形成,试管苗的形成,培养室,移栽,脱分化,再分化,在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？,无菌操作技术,细胞工程培养中最重要的，也是最基本的要求就是各项操作应从无毒害、无污染的培养环境来考虑。培养基、器皿材料、接种工具、操作环境、培养室和超净工作台等各个环节都应注意。,瓶盖朝上放，接种完毕后立即盖好瓶口,正确错误,防止操作带来的污染,接种过程中尽可能达到悬空要求,正确错误,接种时不得用手接触瓶盖内壁或瓶口,正确错误,接种时在近火焰处打开瓶口，使瓶倾斜，以免空气中微生物落入瓶中,正确错误,二、植物体细胞杂交,将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的,问题,自然界中有一种含有叶绿体的原生动物眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？,狮虎兽与虎狮兽,生殖隔离.,如果动植物细胞理论上可以实现杂交，请设计出具体实验方案。,异想天开,三、植物细胞工程的应用,繁殖植物的新途径微型育种作物脱毒人工种子育种新方法单倍体育种诱导突变体细胞产物的工厂化生产,没有种子，如何繁殖？,三倍体无子西瓜的培育过程,优点：繁殖率高，可大批量生产取材少培养周期短保持优良性状不受自然生长季节限制,1、微型繁殖,繁殖植物的新途径,试管苗大规模培养,2、作物脱毒,长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致作物产量降低，品质变差，而分生区附近（茎尖、根尖）一般不会感染病，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。,人工种子,结构：人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）优点：不受气候、季节、地域的限制保留优良性状时间短，占地少,作物新品种的培育,1.单倍体育种(1)方法:花药的离体培养(2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体;明显缩短育种年限,2.突变体的利用(1)产生:植物组织培养(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种,突变体的利用,利用组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界压力（如射线，化学物质等）的影响而产生突变的原理，诱导并筛选出对人类有用的突变体。,细胞产物的工厂化生产,红豆杉与紫杉醇,人参皂甘的生产,（二）动物细胞工程,动物细胞培养,动物细胞融合,单克隆抗体,核移植,动物细胞工程,其它动物细胞工程的基础,人造皮肤,一、动物细胞培养,1、概念：动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖.,2、原理：细胞增殖,定义：人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。,胰蛋白酶处理,取出组织,胚胎或幼龄动物器官组织,剪碎,单个细胞,细胞悬液,转入培养瓶内培养（贴壁生长长成单层细胞。有接触抑制现象）。,原代培养,原代培养,这只老鼠身上的“人耳”是由我国科学家曹谊林教授利用生物技术培养出来的.,取供体细胞传代培养10代以内的细胞.,激活方法：激活目的：,促融方法：电刺激,胚胎移植至代孕受体内,妊娠、分娩,二、核移植,供体：优质高产奶牛,受体：普通奶牛（卵母细胞的采集与培养）,1.体积大，易操作。2.含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。,有人说它三个母亲,体细胞核移植技术存在的问题,在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。,三、动物细胞工程在食品工业中的应用,激素疫苗药用蛋白,凝胶过滤装置,演示生产流程简易装置，教学更直观形象，使学生易于掌握实验技术原理,凝胶过滤层析过程示意图,生动的图片代替纯文字性抽象的实验过程，将原理理论更加形象化，使学生不再死记硬背。,小分子,大分子,凝胶基质,凝胶珠,生动的试验演示过程能够激发学生学习的兴趣，对新知识产生好奇,凝胶过滤层析过程示意图,板书设计,蛋白质的分离纯化技术的现状及应用,一.蛋白质分离纯化的一般原则二.蛋白质分离纯化的方法（一）根据分子大小不同分离方法1.透析和超过滤2.密度梯度离心3.凝胶过滤（二）根据溶解度不同的分离方法1.等电点法2.盐析方法3.低浓度有机溶剂沉淀方法,（三）根据电荷不同的分离方法1.电泳2.聚丙烯酰胺凝胶电泳3.毛细管电泳4.等电聚焦5.层析聚焦6.离子交换层析（四）根据配体特异性分离方法1.亲和层析三、应用四、课堂小结五、思考题,多媒体演示,启发式教学贯穿整个教学过程，“教学做合一”教学理念指导整个教学过程，能够激发学生思考，拓展学生探究思维能力。注重对学生科学思维方