生物工程ppt课件

叶绿体 原核细胞与真核细胞的比较
5. 细胞工程的基本操作
5.1 无菌操作技术
细胞工程的所有试验都要求在无菌条件下 进行，图
5.2细胞培养技术
细胞培养首先要取材除菌，然后根据不同 细胞的特点配制培养基并对其进行灭菌处 理，最后接种培养
5.3细胞融合技术
两个或多个细胞互相接触后，其细胞膜发 生分子重排，导致细胞合并、遗传物质重 组的过程
第二节 细胞的基本概念
1. 细胞是生命活动的基本单位 细胞是构成有机体的基本单位 细胞是代谢与功能的基本单位：细胞具有
独立的、有序的自控代谢体系 细胞是有机体生长发育的基础：有机体生
长是以细胞增殖与分化为基础的 细胞具有遗传的全能性：单个的植物生殖
细胞或单个体细胞、未受精的两栖类动物 卵细胞可经处理发育成完整的个体
3.2.2.1 制片技术
1）超薄切片
通常以锇酸和戊二醛固定样品，以环氧树脂包埋， 以热膨胀或螺旋推进的方式推进样品切片，切片 厚度20~50nm，切片采用重金属盐染色，以增大反 差，图
2）负染技术
负染就是用重金属盐（如磷钨酸、醋酸双氧铀） 对铺展在载网上的样品进行染色；吸去染料，样 品干燥后，样品凹陷处铺了一薄层重金属盐，而 凸的出地方则没有染料沉积，从而出现负染效果， 分辨力可达1.5nm左右，图
3.2.5 显微操作技术
显微操作技术是指在高倍复式显微镜下， 利用显微操作器进行细胞或早期胚胎操作 的一种方法。显微操作器是用以控制显微 注射针在显微镜视野内移动的机械装置， 图
4.细胞的基本结构
4.1细胞的基本结构 细胞壁的结构 细胞膜的结构
细胞膜具有极性头部和非极性尾部的磷脂 分子；蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双 分子中或结合在其表面 细胞核的结构
3.2.3 扫描电子显微镜
扫描电子显微镜用来观察标本的表面结构。其原 理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面 激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射 角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级 电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光 信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来 控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同 步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的 表面结构。为了使标本表面发射出次级电子，标 本在固定、脱水后，要喷涂上一层重金属微粒， 重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号 ，图
3）冰冻蚀刻
冰冻蚀刻又称冰冻断裂。标本置于-100˚C 的干冰或-196˚C的液氮中，进行冰冻。然 后用冷刀骤然将标本断开，升温后，冰在 真空条件下迅即升华，暴露出断面结构， 称为蚀刻。蚀刻后，向断面以45度角喷涂 一层蒸汽铂，再以90度角喷涂一层碳，加 强反差和强度。然后用次氯酸钠溶液消化 样品，把碳和铂的膜剥下来，此膜即为复 膜。复膜显示出了标本蚀刻面的形态，在 电镜下得到的影像即代表标本中细胞断裂 面处的结构，图
2.细胞的基本共性
所有细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌 蛋白质构成的生物膜
所有细胞都有两种核酸：DNA和RNA 都有核糖体 所有细胞增殖都以一分为二的方式进行分
裂
3. 细胞生物学的研究方法
3.1 细胞形态结构的观察方法 3.1.1光学显微技术
光学显微镜的分辨率受到介质折射率和光波长的 影响 普通光学显微镜 荧光显微镜
第二章 细胞工程
第一节 概述
1.细胞工程的应用
紫杉醇、动物蛋白、干细胞、组织培养 2.细胞工程与基因工程的区别
细胞工程：从整体动物或植物上分离得到 细胞，然后将细胞在反应器中进行目的产 品的生产
基因工程：将细胞进行修饰（整合目的基 因）再发育成动植物整体或组织，然后以 该整体或部分为反应器生产目的产品。
4.2细胞器
核糖体与内质网 细胞中的蛋白质都是在核糖体上合成的，
并起始于细胞基质 内质网是除核酸外的一系列重要的生物大
分子如蛋白质、脂类和糖类合成的基地 蛋白质的修饰与加工、新生多肽的折叠与
组装都是在内质网中进行的 高尔基体 高尔基体主要是将内质网合成的多种蛋白
进行加工、分类与包装，然后分别运送到 细胞的特定部位或源自文库泌到细胞外
相差显微镜和微分干涉显微镜
3.2.2 电子显微镜
电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本 一样，所不同的是前者用电子束作光源， 用电磁场作透镜。另外，由于电子束的穿 透力很弱，因此用于电镜的标本须制成厚 度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要 用超薄切片机制作。电子显微镜的放大倍 数最高可达近百万倍、由电子照明系统、 电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、 电源系统等5部分构成，图
6 植物细胞工程
6.1 植物组织的培养 6.1.1 预备阶段 选择合适的外植体
外植体只能被诱发产生无性增殖系的器官 或组织切段 去除病原菌及杂菌 配制适宜的培养基
细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射 后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光， 但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线 照射亦可发荧光，荧光显微镜就是对这类物质进 行定性和定量研究的工具之一
激光共聚焦扫描显微镜
激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细 胞形态，也可以用于细胞内生化成分的定 量分析、光密度统计以及细胞形态的测量， 其原理是利用激光作扫描光源，逐点、逐 行、逐面快速扫描成像，由于激光束的波 长较短，光束很细，所以共焦激光扫描显 微镜有较高的分辨力，大约是普通光学显 微镜的3倍
3.2.4 扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜由Binnig等1981年发明，根据量 子力学原理中的隧道效应而设计。当原子尺度的 针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处 电子云重叠，外加一电压，针尖与样品之间产生 隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强 度和针尖与样品间的距离有函数关系，当探针沿 物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹 凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改 变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种 改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫 描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1~0.2nm， 纵向可达0.001nm。