细胞工程下游技术
细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势
细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势随着科技的不断发展，细胞工程技术已经成为生物医学研究中的重要工具。
细胞工程技术是一门将现代分子生物学、生物化学、生物物理学等学科的知识与实践相结合的交叉学科，其主要是利用生物化学和分子生物学技术对细胞进行工程改造和操作，以来获取人们研究和利用生命系统的新方法和技术。
本文从细胞工程技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势三个方面进行论述。
一、细胞工程技术的基本原理细胞工程技术的核心是基因工程技术。
基因工程是从细胞水平出发，通过分子生物学、遗传学、细胞生物学等学科的交叉和融合，把特定基因从一种生物体中复制到另一种生物体中，引起目标生物体基因的表达和改变，从而获得某种有利的性状。
基因工程是细胞工程技术的重要基础。
细胞工程技术主要应用于三个方面，分别是细胞的体外培养、生物医学和农业发展。
对于细胞的体外培养，细胞工程技术可以加速其培养速度和细胞质量，并且可以改变其性状和代谢途径，从而制造出更有效、更安全的细胞生产工艺。
生物医学方面，细胞工程可以通过特殊的介质和某些成分向生物细胞中注入特殊的性状，以便控制其在生理层面的行为和状态。
农业方面，细胞工程技术可以加速生物生长、增强生物抵抗力以及增加农业产出等。
二、细胞工程技术的应用场景1、基因诊断细胞工程技术可以帮助人们精确确定某些基因的构成，从而更好地理解疾病造成的原因。
因此，基因诊断是其主要的应用场合之一。
基因诊断方法的本质是将生物分子组成的信息转化为数字信号，再通过计算机处理和分析来实现临床诊断。
2、基因治疗基因治疗可以通过细胞工程技术改造细胞的物理和化学状态，从而达到治疗目的。
比如，通过基因疗法可以将某种特殊细胞中的某些基因进一步研究和开发，从而治疗某种疾病。
3、人工智能与细胞工程技术的结合人工智能在细胞工程学中的应用越来越普遍，从某种意义上可以说，人工智能是指导更高效和精确的细胞工程工作的基础技术。
细胞工程技术和人工智能技术的融合，可以快速分析和评估大量的细胞组合与结果，并为治疗医学和生命科学研究提供强大、裁剪优化的技术支持。
中国细胞工程技术的发展与应用前景分析
中国细胞工程技术的发展与应用前景分析近年来，随着生物技术的不断发展和细胞工程技术的快速发展，中国在这一领域中也实现了快速进步，成为了世界领先的制造和研究基地之一。
细胞工程技术的应用范围非常广泛，包括制药、医疗、农业、环保、食品等多个领域，具有非常重要的社会和经济意义。
本文将对中国细胞工程技术的发展与应用前景进行分析。
一、细胞工程技术的发展历程细胞工程技术的发展可以追溯到20世纪50年代后期。
当时，科学家们通过基因重组技术成功合成了人造DNA，成功地定制了抗体等基因产物，并在1973年完成了世界上第一次基因重组。
随着这项技术的快速发展，一个全新的领域——基因工程逐渐形成。
在1990年代初期，人类基因组计划成立，这标志着基因组研究已经进入了全新的阶段。
作为生物技术领域的一部分，细胞工程技术充分利用了目前现代生物技术在分子、细胞和环境层面上的快速发展，从而形成了一种既复杂又有效的技术手段。
细胞工程技术在基因重组、蛋白质表达、肝细胞移植、干细胞治疗等方面都具有重要的应用前景。
二、中国细胞工程技术的现状近年来，随着中国经济的不断发展和科技实力的提升，中国在细胞工程技术方面已经有了突破性进展。
中国在基因工程、干细胞、微生物及微生物代谢处理、生物高分子制造等方面都取得了一定的成果。
其中，基因工程是目前中国生物技术领域中的核心竞争力。
随着基因工程技术的不断发展，中国在肝癌、肝炎、白血病、乳腺癌等疾病的治疗方面取得了较大的进步。
另外，中国在细胞工程技术的学术研究方面也非常活跃，特别是在干细胞和基因编辑方面已经取得了世界领先的进展。
三、中国细胞工程技术的应用前景分析随着中国政府继续加大对科技创新的投入，中国的细胞工程技术在各个领域的应用前景依然十分广阔。
以下是几个方面的应用前景分析：1.医疗领域：由于细胞工程技术在疾病治疗、药品研发等方面的强大应用优势，为医疗领域的发展带来了巨大的变革机遇；2.食品领域：细胞工程技术能够研发出基因工程食品、基因改良食品等高品质和安全的食品，为食品行业的发展带来了创新性和前瞻性的思路；3.环保领域：通过基因工程的方法，可以提高生物体的吸收污染物的能力，实现环境清洁和改善，可以有效改善环保领域的局面。
生物工业下游技术
电场
含尘废气净化
五、生物工业下游技术的发展动态
——成本、质量、环保将是该技术发展方向和动力 成本、质量、
1. 传统术经过改造提高后， 适合于大规模工业化生产的传统技术经过改造提高后， 适应面更宽，效率会更高，仍然显示出强劲的生命力。 适应面更宽，效率会更高，仍然显示出强劲的生命力。 各种新型高效的过滤机械和离心机械的问世， 各种新型高效的过滤机械和离心机械的问世，结晶理 论和离子交换技术的新进展，提高了产品的收率、 论和离子交换技术的新进展，提高了产品的收率、质量 和生产效率。 和生产效率。
对基因工程产品还应注意生物安全（biosafety）问题， 对基因工程产品还应注意生物安全（biosafety）问题， 要防止菌体扩散，一般要求在密封的环境下操作。 要防止菌体扩散，一般要求在密封的环境下操作。
三、生物工业下游技术的发展历程
1. 古代酿造业
古代酿造业包括酿酒、制酱（ ）、醋 酸奶和干酪等。 古代酿造业包括酿酒、制酱（油）、醋、酸奶和干酪等。技术原 家庭式作坊、产物基本不经过后处理而直接使用，无下游技术。 始、家庭式作坊、产物基本不经过后处理而直接使用，无下游技术。
生物工业下游技术
主讲 陈世伟
第一章
绪论
一、下游加工过程在生物技术中的地位
下游技术（工程） 下游技术（工程） （downstream processing）：对于由 ） 生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、 生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组 织培养的、 织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原 经提取分离、加工并精制目的成分， 料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产 品的技术。 品的技术。
2. 新技术的研究开发
食品生物技术导论复习必背
食品生物技术导论必背食品生物技术：指以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其他学科的的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品原料。
在食品工业发展的地位：已经渗透到食品工业的方方面面，21世纪的食品工业将是建立在现代食品生物技术和现代食品工程技术两大支柱上的一个全新的朝阳产业。
食品生物技术内容：细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、现代分子检测技术基因工程技术对未来新食品作用：利用基因工程对食品进行改良，以提高食品产量和质量，改善风味，使人们吃到更多、更好的食品。
生物技术食品的安全性特别是遗传重组食品的潜在致敏性以及潜在毒性。
每个物种的dna序列都是一个整体，虽然可能其中只有1%的dna是有意义的，但由于人类的干预，很有可能致使这个dna序列产生新的，且是人类预想之外的启动子或者密码子，从而产生目标之外的蛋白质乃至目标之外的新性状。
这就构成了一种潜在的威胁，在没有进行完备的论证之前，都不能确定其是好是坏！基因工程：用人工的方法把不同的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。
操作步骤：a.在供体细胞中用限制性内切酶切割基因，以分离出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制备运载体；b.把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接组成重组体c.把重组体引入宿主细胞d.筛选。
鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体限制性内切酶：能在特定部位限制性地切割DNA分子。
命名原则：用具有某种限制性内切酶的有机体学名缩写来命名。
分类：Ⅰ型限制性内切酶、Ⅱ型~Ⅲ型~作用：在构建重组载体的时候，需用限制性内切酶切割目的基因和载体，再用连接酶将两者连接起来。
eg：EcoRⅠ即从大肠杆菌中分离出来的R株Ⅰ型限制性内切酶。
理想的基因工程载体应具备的特征：a.能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制b.易于从宿主细胞中分离，并进行纯化c.在其DNA序列中有适当的限制性内切酶单一酶切位点d.具有能够直接观察的表型特征，在插入外源DNA后。
细胞工程技术制药的研究与进展
摘要细胞工程制药是细胞工程技术在制药工业方面的应用。
所谓细胞工程，就是以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的地进行精心设计，精心操作，使细胞的某些遗传特性发生改变，达到改良或产生新品种的目的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，并提取出对人类有用的产品的一门应用科学和技术。
它主要由上游工程（包括细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏）和下游工程（即将已转化的细胞应用到生产实践中用以生产生物产品的过程）两部分构成。
当前细胞工程所涉及的主要技术领域包括细胞融合技术、细胞器特别是细胞核移植技术、染色体改造技术、转基因动植物技术和细胞大量培养技术等方面。
动物细胞工程制药的研究现状动物细胞工程制药主要涉及细胞融合技术、细胞器移植尤其是核移植技术、染色体改造技术、转基因技术和细胞大规模培养技术等。
细胞融合是用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。
可用于生产新的物种或品系及产生单克隆抗体等。
在我国目前动物细胞工程的发展中，技术最成熟的当数细胞融合。
其中淋巴细胞杂交瘤在国内已普遍开展，并培育了许多具有很高实用价值的杂交瘤细胞株系，它们能分泌产生在诊断和治疗病症方面发挥重要作用的单克隆抗体。
如甲肝病毒单克隆抗体、抗人IgM单克隆抗体、肿瘤疫苗等可用于治疗疾病；抗人结肠癌杂交瘤细胞系分泌的单克隆抗体、抗M－CSFR（Macrophage Colony－Stimulating Factor Receptor，巨噬细胞集落刺激因子受体）胞外区的单克隆抗体等则对诊断疾病具有重要价值。
由于技术已趋成熟，目前许多单克隆抗体已经进入产业化的生产阶段。
核移植就是将一个动物的细胞核，移植到卵细胞中，并发育生长。
核移植技术可用于具有良好发展前景的生物反应器的制备。
其中乳腺生物反应器的研制是最为看好的一个转基因制药方向。
利用转基因动物乳腺作为生物反应器，生产基因工程人类蛋白质药物，其成本较微生物发酵、动物细胞培养生产基因工程药物大大降低。
食品生物技术导论
第一章食品生物技术：现代生物技术在食品领域中的应用，以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。
基因工程：用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。
细胞工程：细胞工程就是在细胞水平上，利用细胞学和现代分子生物学的研究成果，根据人们的需求设计改变细胞的遗传基础，通过细胞培养技术、细胞融合技术等，大量培养细胞乃至得到完整个体的技术。
蛋白质工程：蛋白质工程是通过对蛋白质化学、晶体学和动力学的研究，获得有关蛋白质理化和分子特性的信息，然后进一步对蛋白质进行有目的设计和改造。
大致可分为两方面：基因水平上的蛋白质改造；蛋白质修饰，即蛋白质翻译后的基因修饰。
酶工程：利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是酶学理论、基因工程、蛋白质工程、发酵工程相结合形成的一门新技术。
发酵工程是生物技术的重要组成部分是生物技术产业化的重要环节，它将微生物学，生物化学和化学工程的基本原理有机地结合起来，建立在基因工程基础上的一门应用技术型学科。
生物工程下游技术：指将发酵工程、酶工程、蛋白质工程和细胞工程生产的生物原料，经过提取、分离、纯化、加工等步骤，最终形成产品的技术。
第二章基因工程作为生物技术的核心内容，已成为现代高息技术的标志之一基因工程：用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。
基因工程的基本过程就是利用重组DNA技术，在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行增殖，并使重组基因在受体内表达，产生出人类需要的基因产物。
基因工程的操作过程：一.在供体细胞中用限制性内切酶切割基因，以分离出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制备运载体（质粒，病毒或噬菌体）二.把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接成重组体三．把重组体引入宿主细胞四.筛选、鉴定出含外源目的基因的菌体或个体DNA提取的基本步骤包括生物材料的准备、细胞裂解、DNA的分离和纯化。
食品生物技术
食品生物技术绪论名词解释1 食品生物技术食品生物技术(food biotechnology)：是现代生物技术在食品领域中的应用，是指以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其它学科的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料2 基因工程基因工程：通过一系列技术操作过程，获得人们预先设计好的生物，该生物所具有的特性往往是自然界不存在的。
是用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切，拼接，重组形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中得以高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。
3 细胞工程细胞工程(cell engineering)：在细胞水平研究、开发、利用各类细胞的工程。
是人们利用现代细胞分子生物学的研究成果，根据需求设计改变细胞的遗传基础。
4 蛋白质工程蛋白质工程(protein engineering)：通过对Pr化学、Pr晶体学和动力学的研究，获得有关Pr理化特性和分子特性的信息，以此为基础有目的设计改造编码蛋白的基因，通过基因工程技术获得可以表达Pr的转基因生物系统，该生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，或细胞系统。
最终产出改造过的Pr5 酶工程酶工程(enzyme engineering)：利用酶催化作用进行物质转化的技术，是酶学理论、基因工程、蛋白质工程、发酵工程相结合而形成的一门新技术6 发酵工程发酵工程是将微生物学、生物化学和化学工程等学科基本原理有机结合，是建立在基因工程技术基础上的一门应用技术性学科。
7 生物工程下游技术生物工程下游技术(biotechnique downstream processing)：将发酵工程、酶工程、蛋白质工程和细胞工程生产的生物原料，经过提取、分离、纯化、加工等步骤，最终形成产品的技术第二章（94页）1 基因工程基因工程：通过一系列技术操作过程，获得人们预先设计好的生物，该生物所具有的特性往往是自然界不存在的。
《生物制药工艺技术》细胞工程制药技术
细胞培养基配制
• 目前在国内市场主要是干粉型，配制培养基要注意以下 问题：
• 1）认真阅读说明书。说明书都注明干粉不包含的成分， 常见的有NaHCO3、谷氨酰胺（3%Gln）、丙酮酸钠、 HEPES等。这些成分有些时必须添加的，如NaHCO3、谷 氨酰胺，有些根据实验需要决定。
• 3.贴壁生长细胞传代
• 采用酶消化法传代。常用的消化液有0.25％的胰蛋 白酶液。
（二）细胞的冻存
• 细胞冻存与细胞传代保存相 比可以减少人力、经费，减 少污染，减少细胞生物学特 性变化。
细胞冻存的原理
• 当细胞冷到零度以下，可以产生以下变化：细胞器 脱水，细胞中可溶性物质浓度升高，并在细胞内形 成冰晶。
• 2）配制时要保证充分溶解，NaHCO3、谷氨酰胺等物质 都要等培养基完全溶解之后才能添加。
• 3）配制所用的水应是当天制备的三蒸水。
• 4）所用器皿应严格消毒。 • 5）配制好的培养基应尽快过滤，无菌保存.
（二）细胞培养用溶液
1.平衡盐溶液 （balanced salt solution,BSS)
任务二 动物细胞培养
一、动物细胞培养技术概述
（一）动物细胞培养技术及其应用 细胞培养技术是从体内组织取出细胞，在体
外模拟体内的环境下，使其生长繁殖，并维持 其结构和功能的一种培养技术。
细胞培养的培养物可以是单个细胞，也可 以是细胞群(组织块)。
细胞培养的应用
1、科学研究：
药物研究开发与基础研究 2、生物制药
生物技术专业介绍
专业名称：生物技术
主干学科：生物学主要课程：微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、酶工程、发酵工程设备等。
实践：包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等，一般安排10-20周。
培养目标：本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
培养要求：本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识，受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。
毕业生的知识与能力：1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识；
2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法；
3.了解相近专业的一般原理和知识；
4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规；
5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及生物技术产业发展状况；
6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。
授予学位：理学或工学学士
就业方向：毕业生的主要就业方向是各类生物制品公司，其中大部分是生物制药、酒水饮料食品、保健品企业等。
细胞工程技术的最新进展
细胞工程技术的最新进展细胞工程技术指的是对细胞进行改良、操纵和控制的一系列技术手段。
近年来，随着科技的不断进步和人们对健康和生命质量的需求不断提高，细胞工程技术的研究和应用也日益增多。
本文将对细胞工程技术的最新进展进行探讨。
细胞工程技术的应用领域细胞工程技术的应用领域极为广泛，涉及生物医学、环境保护、食品工业等多个领域。
在生物医学领域，细胞工程技术可以用来研制新药、治疗癌症、修复组织等。
在环境保护领域，细胞工程技术可以用来清除环境中的污染物、净化水质等。
在食品工业中，细胞工程技术可以用来改良植物、防腐保鲜、提高产量等。
可以看出，细胞工程技术在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
细胞工程技术的最新进展1、CRISPR/Cas9技术的应用CRISPR/Cas9技术是目前应用广泛的基因编辑工具，在细胞工程技术中的应用也颇为广泛。
CRISPR/Cas9技术可以高效率地实现对细胞DNA的编辑，可以用来研究基因功能、筛选药物分子、产生疾病模型等。
此外，CRISPR/Cas9技术在治疗疾病方面也有许多的应用，例如可以用来修复基因、抑制肿瘤生长等。
2、基于纳米技术的细胞刺激技术纳米技术是近年来的一个热门领域，它可以制造出非常小的物体，例如纳米颗粒、纳米管、纳米线等。
在细胞工程技术中，纳米技术被用来制造基于纳米材料的细胞刺激器装置。
这些装置可以通过刺激细胞来促进其生长、分化和修复。
这种技术可以应用于治疗神经系统疾病、心血管疾病等多种疾病。
3、CAR-T细胞免疫疗法CAR-T细胞免疫疗法是一种新型的治疗癌症的技术。
该技术通过工程化T淋巴细胞，使其能够识别癌细胞并杀死它们。
目前，CAR-T细胞疗法已经获得了FDA的批准，可以用来治疗多种类型的癌症，例如淋巴瘤、白血病等。
4、低压电纺技术低压电纺技术是一种制备纳米纤维膜的技术。
该技术采用低电压下的强电场来制备纳米纤维膜。
这种膜具有高度的孔隙率和大的比表面积，可以作为细胞培养基贴合物，用于细胞培养和组织工程。
现代生物技术在生物工程中的应用
《现代生物技术在生物工程中的应用》现代生物技术也称生物工程。
在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。
随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。
现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。
基因工程（gene engineering）,又称为重组DNA技术,是按着人们的科研或生产需要,在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质（DNA片段）,在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代.按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程,酵母基因工程,植物基因工程和动物基因工程.基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法.基因工程还可应用于基因的结构,功能与作用机制的研究,有助于生命起源和生物进化等重大问题的探讨.基因工程有两个重要的特征,第一是可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中,因此可以实现按照人们的愿望,改造生物的遗传特性,创造出生物的新性状；第二是某一段DNA可在受体细胞内进行复制,为准备大量纯化的DNA片段提供了可能,拓宽了分子生物学的研究领域.细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程。
植物细胞工程的理论基础：细胞全能性。
（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产.A 植物繁殖微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子.优点：完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制；方便储藏和运输B 作物新品种培育单倍体育种：a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）.b 优点：明显缩短育种年限C 突变体利用：在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）D 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物.（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序.动物细胞工程：（1）概念：动物细胞培养就是从动物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,让这些细胞生长和繁殖.（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养. （3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁.细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制.（4）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理.通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染.此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害.②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等.通常需加入血清、血浆等天然成分.③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4.④气体环境：95%空气＋5%CO2.O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH.（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞.酶工程（英语：Enzyme engineering）又称蛋白质工程学，是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在一定条件下催化化学反应，生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。
细胞工程(cell engineering)技术
细胞工程（cell engineering）技术广义的细胞工程（cell engineering）指所有应用于生物学和医学的、以细胞为操作对象的技术手段，其中也包括细胞培养。
一般地说，细胞工程主要指应用各种手段对细胞不同结构层次(整体、细胞器、核、基因等)进行改造，如进行细胞融合、核移植、基因转移等，以获得具有特定生物学特性的细胞。
一．细胞融合技术在细胞自然生长情况下，或在其他人为添加因素存在下，使同种细胞之间或不同种类细胞之间相互融合的过程，即为细胞融合（cell fusi on）。
通过细胞融合，可将来源于不同细胞核的染色体结合到同一个核内，结果形成一个合核体的杂种细胞。
细胞在生长过程中，可能发生自发的融合，但几率很低。
在实际工作中常采用各种促融合手段，包括病毒类融合剂如仙台病毒、化学融合剂如聚乙二醇（PEG）及电激融合法等。
在进行细胞融合反应和适当时间的培养后，需要通过一定方法对两种亲本细胞融合产生的具有增殖能力的杂种细胞进行筛选。
筛选方法主要包括药物抗性筛选、营养缺陷筛选和温度敏感性筛选等。
细胞融合最典型的应用是单克隆抗体技术。
细胞融合技术的发展和骨髓瘤细胞株的建成促成了B细胞杂交瘤技术的建立和单克隆抗体技术的成功。
1975年Koehler和Milstein将用绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞和体外培养能长期繁殖的小鼠骨髓瘤细胞融合，获得了具有两种亲本细胞特性的杂交细胞，即既能在培养条件下长期生长增殖，又能分泌特异的抗绵羊红细胞的抗体的B淋巴细胞杂交瘤。
对这种融合细胞进行克隆化以后，即可获得来自同一细胞克隆的抗体，这种抗体具有高度的均一性，称为单克隆抗体。
二．核移植技术细胞核移植（nuclear transfer）是指将一个双倍体的细胞核（可来自胚胎细胞或体细胞）移植到去核的成熟卵母细胞或受精卵中。
重组的卵细胞可以植入母体，并能发育为与供核细胞基因型相同的后代，因此又称为动物克隆技术。
1997年诞生的克隆羊“多利”就是体细胞核移植技术的产物。
生物工程下游技术
优点:(1)对产物释放具有一定选择性.(2)细胞外形保持完整,碎片少,浆液粘度低,易于固液分离和进一步提取.
优点:操作参数少,适合于大规模操作,
缺点:不适合于丝状真菌及含有包涵体的基因工程菌.破碎率较低,往往需循环2-4次才能达到较高的破碎率,容易引起产物的失活的可能性,需配备换热器进行级间冷却.
3）超声破碎法:通常采用的超声破碎机在15—25kHz的频率下操作.
优点:操作简便,液量损失少,适合实验室规模.
缺点:易引起温度的剧烈上升,在大规模操作中,声能传递和散热困难,产生的化学自由基团能使某些敏感性活性物质失活.
4)酶溶法:利用酶反应,分解破坏细胞壁上的特殊键,从而达到破壁的目的.
优点:选择性释放产物,条件温和,核酸泄漏量少,细胞外形完整.
不足:价格高,限制了大规模应用,通用性差,不同菌种需选择不同的酶,不易确定最佳的溶解条件;产物抑制的存在.
倾析式离心机靠离心力和螺旋的推进作用自动连续排渣,所以也称为螺旋卸料沉降离心机.特别适用于含固形物较多的悬浮液的分离.优点:操作连续;适应性强;应用范围广;结构紧凑和维修方便缺点:分离有数较小,不适用于细菌;酵母等微生物悬浮液的分离,液相澄清度也较差.
过滤:使悬浮液通过过滤介质,让液体通过,而把固体颗粒截留,从而达到固液分离的目的.
管式离心机:分离效率很高.用于液液分离和固液分离.当用于液液分离时为连续操作,而用于固液分离时则为间歇操作.适于微生物细胞;细胞碎片;细胞器;病毒;蛋白质;核酸等生物大分子的分离.优点:设备简单,操作稳定,分离效率高.在生物工业中,特别适合于一般离心机难以分离而固形物含量＜1％的发酵液的分离.缺点:生产能力较小,转速相对较低的管式离心机最大处理量也就是10m3/h,且不适用于固形物含量较高的发酵液.
细胞工程的应用及发展趋势
细胞工程的应用及发展趋势所谓细胞工程，是指以细胞为基本单位进行培养、增殖或按照人们的意愿改造细胞的某些生物学特性，从而创造新的生物和物种，以获得具有经济价值的生物产品。
它主要由两部分构成，其一是上游工程，包含细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。
另一个则是下游工程，是将已转化的细胞应用到生产实践中去，以生产生物产品的过程。
顾名思义，植物细胞工程，当然就是针对植物细胞的细胞工程了，它是细胞工程的一个重要组成部分。
自1904年Hanning成功培养离体胚以来，伴随着相关理论与技术的飞速发展，植物细胞工程也取得了巨大的成就。
现在，我们已经可以利用细胞融合及DNA 重组等现代生物技术从细胞和分子水平改良现有品种甚至于组建新品种。
1983年转基因植物问世，并于1986年起被批准进入田间试验，美国APHIS到97年1月31日已批准多达两千五百八十四例田间试验。
不仅如此，一些转基因植物已经开始进行商业化生产。
从1994年Calgene公司的延熟番茄FLAVRSAVRTM 成为首例被批准进行商业化生产的转基因作物开始，其后截止至1997年1月，美国已批准十七例，加拿大十八例，澳大利亚四例，日本七例。
我国农业部也已于97年上半年批准了转基因延熟番茄的商业化。
由此可见，植物细胞工程将对我们的生活产生越来越大的影响，我们应对此加以重视，了解一些新的研究成果及新技术，以求在生物工程这个二十一世纪的龙头产业中占有一席之地。
植物细胞工程涉及诸多理论原理及实际操作技术，首当其冲的自然是培养技术，也就是将植物的器官、组织、细胞甚至细胞器进行离体地、无菌的培养。
它是对细胞进行遗传操作及细胞保藏的基础。
此类技术发展起步较早，相对而言已比较成熟，各种培养基制备及很多操作方法已经基本规范化。
针对植物的培养主要有植物组织培养、植物细胞培养、花药及花粉培养、离体胚培养以及原生质体培养这几个大类，每一种都还可可以继续细分为更具体的小类。
食品生物技术
1食品生物技术包括哪些方面基因工程，细胞工程，酶工程，蛋白质工程，发酵工程，生物工程下游技术2食品生物技术的概念：现代生物技术在食品领域中的应用。
是指以现代生命科学的研究为基础，结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。
3质粒：是细菌等生物细胞内一类独立于染色体之外而能自主复制的遗传物质。
4人工接头：是人工合成的具有特定限制性内切酶识别位点和切割序列的双股平端DNA短序列。
5基因探针：是一段与目的基因互补的核酸序列，可以是DNA，也可以是RNA，用它与待测样品DNA 或RNA进行核酸分子杂交，可以判断两者的同源程度。
6蛋白质工程：以蛋白质的结构及其功能关系为基础，通过基因修饰、蛋白质修饰等分子设计，对现存蛋白质加以改造，组建新型蛋白质的现代生物技术。
7发酵工程：A、直接利用微生物的机能将物料加工，以提供产品或为社会服务的技术。
B、利用生物细胞或酶的某种特性，通过现代化工程技术进行工业规模化生产的技术。
8酶分离纯化的方法：沉淀法、离心法、过滤和膜分离、层析分离、电泳分离9酶修饰的方法：大分析结合修饰、金属置换修饰、侧链基因修饰、肽链有限水解修饰、分子内交联修饰、氨基酸置换修饰10酶固定化方法：载体结合法（物理吸附法、离子吸附法、共价结合法）、包埋法(网格包埋法、微囊法) 11单细胞蛋白：主要是指酵母、细菌、真菌等微生物蛋白质资源。
12生物工程下游技术特点：1、在原料液中目标成分的含量较低，且生理活性越高的成分在原料液中的含量越低。
2、原料液是复杂的多相体系。
3、目标成分的稳定性较差，对热、pH、酶、空气、光、重金属离子、机械剪切力十分敏感，不适宜的分离条件会分解和失活。
4、要求产品的纯度很高。
一般情况下，超过20%的目标成分在分离纯化过程中损失掉了。
13生物工程下游技术目的产物特点：1、通常是活的有机体或具有生理活性的有机化合物，不稳定，易变性，易失活。
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分配系数：组分在固定相和流动相间发生的吸附，脱附，或溶解，挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：g/ml)比，称为分配系数，用K表示
非线性色谱：当组分的进样量达到一定的水平时，Cm与C市不存在线性关系的色谱，一般是制备型色谱
正相色谱：亲水性固定液常采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定相的极性，称为正相液液色谱法，极性柱也称正相柱
亲和色谱;利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性亲和力，进行选的分配不同而实现分离的目的；由于蛋白质在有机相中容易失活，因此采用的二相均为亲水相，如PEG/无机盐等，称为双水相，两相密度不同，轻相富含一种高分子，重相可能富含另一高分子，细胞碎片和蛋白质在二相间的分配系数不同，从而实现分离的目的
膜分离技术：以半透膜为选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分，，从而达到分离目的的技术
包含体（包涵体，inclusion bodies0:存在于基因工程细胞中，主要有蛋白质构成，其中大部分是克隆表达的产物，这些产物在一级结构上是正确的，但在立体结构上却是错误的，因此没有生物学活性。难溶于水，只有在变性剂溶液中才能溶解
浓差极化：指在分离过程中料液中的溶剂在压力驱动下透过膜，溶质被截留，于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。在浓度梯度作用下，溶质由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致溶剂透过量下降。溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动，这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时，在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区，这一区域就称为浓度计划边界层，这一现象称为浓差极化。浓差极化是一个可逆的过程
反相色谱：若流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相液液色谱，非极性柱也称为反相柱
连续培养反应器：不断地往反应器中加入营养物，利用罐中的菌体增殖得到产物，并不断采出。在良好的控制下，罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态
贴壁培养：贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展，开始有丝分裂并迅速进入对数生长期，这种培养方式就叫贴壁培养。多数动物细胞的培养都采取这种方式
吸附等温线：指在一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系
线性色谱：在色谱学中，如果流动相中样品的浓度与固定相中的样品浓度之间是线性关系，那么这种情况下的色谱分配过程就称为线性色谱
疏水线色谱：填料表面具有弱疏水性，蛋白质的疏水基团与填料表面之间产生弱的疏水性相互作用。高浓度的盐条件下，蛋白质与疏水相的吸附能力高，随着盐浓度的下降吸附能力下降。当淋洗液离子强度逐渐降低时，蛋白质样品按其疏水性的不同依次被洗脱
名词解释
菌体比生长速率：单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率，其值反映了培养菌体的活力，受菌株及各种物理化学环境的影响，表示为μ=dx/xdt，qs=-dx/xdt,qp=dp/xdt
固定化培养：利用吸附或包埋等固定化的方式将细胞限制在一定的空间内，然后以固定化的颗粒进行悬浮培养，该方法对贴壁性和非贴壁依赖性细胞都是适合的