動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng).ppt

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1、第六章動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：將動(dòng)植物組織、器官在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上進(jìn)行離體培養(yǎng)的技術(shù)。組織：指由結(jié)構(gòu)和功能相似的細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)組成，具有一定形態(tài)和生理功能的聚集體。器官：指機(jī)體中具有特殊結(jié)構(gòu)和完成特殊功能的分化部分。組織與器官培養(yǎng)：在人工條件下，使它們得以繼續(xù)生存或發(fā)展的一種培養(yǎng)方法。第一節(jié)動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)的特性一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特性技術(shù)發(fā)展歷史：1907年，美國，Harrison首次將蛙的神經(jīng)組織在試管內(nèi)培養(yǎng)成功。1950年，Enders及同事發(fā)表第一篇在培養(yǎng)細(xì)胞中生長病毒的報(bào)告。1972年，Knazek等創(chuàng)立中空纖維細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，使細(xì)胞體外培養(yǎng)擴(kuò)展為大規(guī)模培養(yǎng)。19

2、86年，Demo生物公司用微囊化技術(shù)大規(guī)模培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體獲得成功。隨后，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)日趨完善。與微生物培養(yǎng)相比動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特性：1、動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁，機(jī)械強(qiáng)度低，適應(yīng)環(huán)境能力差；2、生長速度緩慢，易受微生物污染，培養(yǎng)時(shí)需要抗生素。大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞需附著在固體或半固體的表面才能生長；3、對(duì)營養(yǎng)要求嚴(yán)格；4、大規(guī)模培養(yǎng)時(shí)，不可簡單地套用微生物培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)。5、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基配方復(fù)雜，需補(bǔ)充血清和蛋白胨。大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)的主要危害是微生物污染。設(shè)備、培養(yǎng)基、懸浮系統(tǒng)和操作方法等的復(fù)雜性是引起微生物污染的主要原因。支原體的感染能力強(qiáng)，且不易檢出，對(duì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的威脅最

3、大。大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)需要有一個(gè)設(shè)備精良的細(xì)胞庫（cellbank）。動(dòng)物細(xì)胞的脆性是導(dǎo)致培養(yǎng)控制復(fù)雜化的關(guān)鍵。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的特征：①生長速度慢，易受微生物污染，但可采用在培養(yǎng)過程中加入抗生素等措施來解決。②細(xì)胞個(gè)體大且無壁，對(duì)環(huán)境敏感，因此應(yīng)慎重解決供氧（攪拌與通風(fēng)）與細(xì)胞脆弱的矛盾。③設(shè)備放大是一新課題，不能完全按照微生物反應(yīng)過程的經(jīng)驗(yàn)。④反應(yīng)過程成本高，主要用于高附加值產(chǎn)物的生產(chǎn)。二、植物細(xì)胞培養(yǎng)特性植物細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)展歷史1902年，出生于奧地利的德國植物學(xué)家G.Haberlandt預(yù)言植物細(xì)胞培養(yǎng)的可能性。1937年，法國和美國科學(xué)家成功進(jìn)行胡蘿卜和煙草的組織培養(yǎng)。1

4、954年，Muir等第一次進(jìn)行植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)。1966年，Klein指出利用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)生化產(chǎn)品。與微生物相比植物細(xì)胞的特性：1、細(xì)胞個(gè)大，細(xì)胞壁以纖維素為主要成分，耐拉不耐扭，抗剪切能力低。2、生長速率慢，為防止培養(yǎng)過程中染菌，需加抗生素。3、細(xì)胞培養(yǎng)需氧，但培養(yǎng)液黏度大，且不能強(qiáng)力通風(fēng)攪拌。4、產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)，且產(chǎn)量低。5、培養(yǎng)中細(xì)胞常生長成各種大小的團(tuán)塊，增加了懸浮培養(yǎng)的難度。植物細(xì)胞培養(yǎng)的工業(yè)化產(chǎn)品：朝鮮參皂角苷、桉樹油、生物堿等。蘭花等名貴花卉、紫杉醇等植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：誘導(dǎo)子、前體飼喂、兩相法培養(yǎng)、質(zhì)體轉(zhuǎn)化、毛狀根、冠癭瘤組織培養(yǎng)，固定化技術(shù)。第二節(jié)動(dòng)物細(xì)胞大

5、規(guī)模培養(yǎng)一、動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)方法四、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和工藝一、動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)1、成纖維細(xì)胞型2、上皮細(xì)胞型3、游走細(xì)胞型4、多形性細(xì)胞型5、懸浮型細(xì)胞1、成纖維細(xì)胞型這種細(xì)胞形態(tài)與體內(nèi)成纖維細(xì)胞形態(tài)相似故而得名。細(xì)胞體呈梭形或不規(guī)則三角形，中央有圓形核，胞質(zhì)向外伸出2～3個(gè)長短不同的突起。如血管內(nèi)皮、心肌、平滑肌、成骨細(xì)胞等。2、上皮細(xì)胞型細(xì)胞呈扁平的不規(guī)則三角形，中央有圓形核，生長時(shí)常彼此緊密連接單層細(xì)胞片，起源于外胚層和內(nèi)胚層組織的細(xì)胞，如皮膚表皮及衍生物（汗腺、皮脂腺等）。腸管上皮、肝、胰和肺泡上皮細(xì)胞。3、游走細(xì)胞型細(xì)胞的培養(yǎng)需要在支持

6、物上生長，一般不連接成片，細(xì)胞胞質(zhì)經(jīng)常出現(xiàn)偽足和突起，呈活躍的游走和變形運(yùn)動(dòng)，速度快而且方向不規(guī)則。4、多形性細(xì)胞型除上述三種細(xì)胞外，還有一些組織和細(xì)胞，如神經(jīng)組織的細(xì)胞等，難以確定它們的穩(wěn)定形態(tài)，可統(tǒng)歸多形性細(xì)胞。5、懸浮型細(xì)胞這類細(xì)胞常呈圓形，不貼附在支持物上，呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)生長。如血液細(xì)胞，淋巴組織細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞。培養(yǎng)這類細(xì)胞也可采用微生物培養(yǎng)的方法進(jìn)行懸浮物培養(yǎng)。二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境要求2、培養(yǎng)基組成3、常用的合成培養(yǎng)基4、培養(yǎng)基制備應(yīng)考慮的因素1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境要求①溫度來源不同的動(dòng)物細(xì)胞，其最適的生長溫度是不盡相同的，昆蟲細(xì)胞的最適溫度是25

7、～28℃，人和哺乳動(dòng)物細(xì)胞的最適溫度37℃。鳥類細(xì)胞在38.5℃時(shí)生長最佳。動(dòng)物細(xì)胞對(duì)低溫的耐受力比對(duì)高溫的耐受力強(qiáng)，如溫度升至45℃時(shí)，1h內(nèi)人和哺乳動(dòng)物細(xì)胞將被殺死；相反，降低溫度把細(xì)胞置于25～35℃時(shí)，細(xì)胞仍能生長，但速度減慢，并維持長時(shí)間不死。②pH值動(dòng)物細(xì)胞合適的pH值一般在7.2～7.4，低于6.8或高于7.6時(shí)都對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生不利的影響，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致細(xì)胞退變或死亡。原代培養(yǎng)細(xì)胞對(duì)pH值的變化耐受性差，傳代細(xì)胞對(duì)pH值變化的耐受性較強(qiáng)。對(duì)于大多數(shù)細(xì)胞來說，偏酸性環(huán)境比堿性環(huán)境更有利于細(xì)胞的生長