植物细胞工程copy.docVIP

植物细胞工程 1.生物工程 1.1定义biotechnology:利用生物学过程解决人类生存和发展所面临的问题. 生物工程，一般称生物技术。是以生命科学为基础，利用生物体系和工程学原理生产生物制品和创造新物种的一门综合技术。生物技术是以生命科学为基础，利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系（含细胞系），以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合性技术体系。 1.2发展历程 1.2.1第一代生物工程 8000年前，人类开始驯化动植物，马铃薯开始食用栽培；4000多年前开始酿酒 1857年，巴斯德证实酒精发酵由活酵母引起。随后逐渐了解到其他不同的发酵产物也是由不同微生物的作用而形成。 19世纪末到20世纪30年代不少工业发酵过程陆续出现，如乳酸、酒精、面包酵母、淀粉酶等的生产。以工业微生物过程生产发酵产品为代表的真正意义上的生物工程正式诞生。 1.2.2近代生物工程 1928年英国人弗莱明发现了青霉素 1941年美国和英国开始合作研究和开发青霉素的大规模生产技术，1943年开发出一条青霉素沉浸培养工艺，大幅度提高青霉素的产量和质量。不久，链霉素、金霉素等相继问世。抗生素工业的兴起标志着工业微生物的生产进入了一个新的阶段。 1.2.3现代生物工程 1953年发现了DNA的双螺旋结构 1974年美国的波依耳和科恩首次在实验室中实现了基因的转移。随着基因重组、细胞和组织培养、酶的固定化、动植物细胞的大规模培养、现代化生物反应器和计算机的应用以及产品分离、纯化等技术的迅速发展，生物工程进入了以重组DNA等技术为核心的现代生物工程阶段。 1.3现代生物工程的特点与组成 在与生物工程相关的众多学科中，生物工程与生物学、化学和工程学的关系最为密切 生物工程与生物学、化学等理论科学的区别，后者主要为前者提供某种生物产品制造的理论支撑。生物工程操作的对象是有生命的物质，这是与化学工程等学科最明显的不同。从研究或操作层次上：生物工程主要由：发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程及生物化学工程和蛋白质工程组成 1.3.1发酵工程 1.3.2酶工程1.3.3蛋白质工程1.3.4基因工程1.3.5生物化学工程 2 细胞工程 2.1定义 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或特种细胞产品的一门综合性科学技术。 广义：所有生物组织、器官、细胞离体操作和培养技术。狭义：细胞融合、细胞培养技术 2.2主要研究内容 研究对象：微生物细胞工程、植物细胞工程（植物组织、器官、细胞培养，原生质体融合与培养技术、亚细胞水平的操作技术）和动物细胞工程（细胞培养、细胞融合、胚胎工程、克隆技术）。技术范围:动植物细胞与组织培养技术，细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、胚胎和细胞核移植技术、细胞遗传工程， 研究水平：细胞水平、组织水平、细胞器水平和基因水平。 2.3细胞工程与其他生物工程的关系 3 植物细胞工程 3.1定义 以植物细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或加速繁殖植物个体，或获得有用物质的过程统称为植物细胞工程。它是在植物组织培养基础上发展起来的，是广义上的植物组织培养.（谢从化） 植物组织培养：从植物体分离符合需要的器官、组织或细胞（含原生质体）等作为外植体，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养，使培养或操作对象表现生长发育等生命活动，以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他生物产品的一种技术。 3.1.定义 广义上是指所有类型的植物无菌培养技术 植物培养 胚胎培养 器官培养 组织培养 细胞培养 原生质体培养 狭义上，则指的是愈伤组织培养。即以植物外植体增殖而形成的愈伤组织为培养物的培养。这是因为绝大多数植物组织或器官均可在人为控制条件下诱导形成愈伤组织，而且几乎在所有植物离体培养过程中都伴有愈伤组织产生。 外植体：第一次用于接种的材料 初代培养: 外植体的最初培养 继代培养: 将初代培养获得的培养物移植到新培养基中，这种反复多次移植的培养称继代培养. 增殖率：每一次继代后所获得的培养物与继代前的比值。 固体培养: 加了琼脂等凝固剂于培养基中使之凝固. 液体培养 固液培养：先加固体培养基凝固后，再加液体培养基。 悬浮培养：培养物悬浮于液体培养基上. 愈伤组织: 是指在培养或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖所产生的主要由薄壁细胞构成的不定形的组织. 脱分化：已分化静止的细胞开始