微生物细胞工程

微生物细胞工程的应用

1.7 微生物细胞工程的应用1.7.1 通过原核微生物生产商品 1.7.2 现代生物农药 1.7.3 现代微生物肥料 1.7.4 生物净化与生物废料再生 1.7.5 微生物细胞固定技术

微生物细胞工程的应用

1.7.1 通过原核微生物生产商品将原核微生物改造成生产有用代谢产物的反应 将原核微生物改造成生产有用代谢产物的反应 器，生产许多重要的生物产品 细胞工程技术+基因工程技术， 细胞工程技术 基因工程技术，克隆生物产品 基因工程技术 的编码基因，在宿主细胞中进行表达。 的编码基因，在宿主细胞中进行表达。 降低成本，提高药效、 降低成本，提高药效、产量

微生物细胞工程的应用

技术策略目的基因的获得：基因组 文库， 目的基因的获得：基因组DNA文库，cDNA 文库 文库， 扩增， 文库，PCR扩增，化学合成法 扩增DNA/RNA提取，酶解，转化 提取，酶解， 提取 目的DNA的筛选：制作探针，从基因组 的筛选： 目的 的筛选 制作探针，从基因组DNA文 文 库或cDNA文库中筛选出目的 文库中筛选出目的DNA 库或 文库中筛选出目的探针制备：根据同源序列 纯化目的蛋白 纯化目的蛋白， 探针制备：根据同源序列/纯化目的蛋白，测定其氨

微生物学

微生物 (microorganism, microbe) 一词，是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单地说是对细小的、人们肉眼看不见的、只有借助于显微镜才能看见的生物的总称。但近年来发现有的细菌是肉眼可见的。

微生物特点：个体微小、结构简单、繁殖迅速、分布广泛、种类繁多、易变异 微生物的分离、纯化及培养技术

分离与纯化：从混杂的微生物群体中获得只含某一种或某一株微生物的过程。 为什么要进行纯培养：平板上的单一菌落并不一定保证是一种菌。

常用的分离、纯化方法： 单细胞挑取法 稀释涂布平板法 稀释混合平板法 平板划线法 稀释涂布平板法 ：

1、倒平板： 牛肉膏蛋白胨培养基，高氏I号培养基，查氏培养基冷却至55-60℃时，混匀后倒平板，牛肉膏蛋白胨培养基倒4皿，高氏I号培养基和查氏培养基各倒3皿。

2、制备污水稀释液：10g土样，加入90ml无菌水中，在三角瓶中振摇20min。取0.5ml 加入盛有4.5ml无菌水的试管中，以此类推，制成不同稀释度。 3、涂布：将上述每种培养基平板底面标记稀释度，然后用无菌吸管从最后三种稀释度，即10-4、10-5

第二章细胞工程基础

本章是本课程的理论基础和技术基础，重点回顾了一些重要的与细胞工程有关的理论背景知识，以及涉及的相关设施与技术，目的是为后续细胞工程各章的学习奠定基础。 内容提要：第一部分细胞工程的理论基础

第二部分细胞工程的技术基础

第一部分细胞工程的理论基础 一、细胞的基本结构及功能 四、组织与器官 二、细胞分化及细胞凋亡 五、生殖与发育 三、细胞周期及细胞分裂

一、细胞的基本结构及功能

细胞（cell）是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成，但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。

1、由膜包围的原生质团，通过质膜与周围环境进行物质和信息交流；

2、构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是有机体生长发育的基础； 3、代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体系，不同的细胞执行不同的功能； 4、遗传的基本单位，具有发育的全能性。

（一）细胞的基本共性

1、所有的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，即细胞膜。 2、所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。 3、作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。 4、所有细胞的增殖都以一分为二的方式

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2.1 细胞工程概述教案 二年级生物组：张雪林

一、 教材分析

本节是高中生物选修3第二章第一节，是本章的一个概述。本节的内容包括细胞工程的发展、细胞工程的基本技术以及细胞工程的应用三个部分。 二、教学目标

1、掌握植物细胞与组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等。

2、了解细胞融合的方法。

3、举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品等方面的应用。 三、重点难点

1、重点·落实方案 重点

简述细胞工程的基本技术；举例说出细胞工程的应用 2、难点 难点

简述细胞工程的基本技术

突破方法：以问题作为引导，使学生对相关的概念进行小知识点的分解，加强理解与记忆。同时配以相关的练习，做到讲练结合，从而突破难点。 四、教法、学法

在本节的学习中仍遵循“先学后教，当堂训练”的教学方法。 教法

1.指导学生预习教材，列出预习提纲，布置预习作业。 2.指导学生学会思考，根据预习情况提出问题，在教师的诱导下，分析问题，最终得出结论，培养学生勤于思考的习惯，掌握善于思考的方法。

●教学建议

2.整个教学过程以问题提纲的形式出现，由学生阅读、讨论后解答，最后教师总结，体现学生在课堂上的主体地位。

学法

通过必

《微生物发酵工程》

第一章 概述

一、发酵的定义（fermentation) 1、传统发酵 “fervere” ?发泡

酵母菌在无氧条件下作用于果汁或麦芽汁中的糖类物质产生气泡（CO2）的现象。 2、生化意义的发酵（狭义的定义）

指微生物在无氧条件下，降解各种有机物质，同时积累简单的有机物并产生能量的生物氧化过程。

3、工业上的发酵

泛指利用微生物制造或生产有用产品的过程。 酿造产品举例：啤酒、葡萄酒、酸奶、酱油、腐乳等；

发酵产品举例：有机溶剂、抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素等。

? 酿造：我国人民对一些特定产品发酵生产的特殊称法， 是未知的混合微生物系参与的

一种自然发酵。

（1）发酵分类

? 按照对氧气的需求分类：

1) 厌氧发酵的生产过程，如酒精，乳酸等。

2) 好氧（通气）发酵的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。 3) 兼性厌氧发酵，如酵母产酒精

? 按照培养基的物理状态分类： ① 液体发酵； ② 固体发酵。 （2） 获得发酵产品的条件

? 优良的微生物

? 保证或控制微生物进行代谢的各种条件 ? 进行微生物发酵的设备 （3） 发酵产品的类型

? 菌体； ? 酶；

? 代谢产物；

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1 2.1.

2 植物细胞工程的实际应用

1．简述微型繁殖技术。(重点)

2．理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。(重、难点)

3．理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。(重点

)

1．微型繁殖 (1)概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

(2)特点????? ①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖

③可实现工厂化生产

2．作物脱毒

(1)选材部位：植物的分生区附近。

(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 (3)

实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。

3．人工种子

(1)概念：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，经过人工薄膜包装得到的种子。

(2)特点

①后代无性状分离。

②不受季节、气候和地域限制。

(3)实例：

微生物学假期综合教学实习

实习时间： 2013年 6 月 25 日 开始

实习班级： 应技1101-1102 人

生命科学技术学院微生物教研室

微生物教学实习基本实验流程

第 配制牛肉膏固体培养基、3倍和单倍乳糖发酵液， 一准备无菌水及各种器皿、器材 天

）

灭菌

采集样品

（

第按要求做10倍梯度稀释

二

天

）配制伊红美测样品的细菌总数： 乳糖培养基初发酵试验：

样品的稀释液涂布按实验要求将稀释液接入兰固体和E.C液 牛肉膏平板 3倍、单倍乳糖发酵培养液 体培养基

37OC培养 37OC培养 灭菌

数平板上菌落看乳酸发酵 倒伊红美兰平板 （数，计算样品的细结果，查MPN表 第菌总数 三 检验乳酸发酵管中产酸产气的样品天 ）

伊红美兰平板划线 接E.C管

37OC培养 44.5OC培养

（挑有金属光泽、看结果，鉴定是 第

无光泽的菌落 否有粪大肠杆菌 四

天接单倍乳糖发酵管 革兰氏染色 ）

37OC培养

看复发酵结果 （ 第 综合本实验的六项结果（细菌总数、乳糖管初发酵（MPN）、伊红美兰平板鉴定、 五E.C平板鉴定、革兰氏染色、乳糖复发酵），写出实验报告 天清洗器材，并做好室内清洁。 ） （

微生物学综合教学实习

学习目

细胞工程综述

摘要：

细胞工程学是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法，在细胞水平研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科。它是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具。其研究技术涉及到细胞器、细胞、组织和器官水平利用工程技术原理和手段所进行的各类体外操作。

本文以学习细胞工程的意义为起点，接着从细胞工程涉及领域、应用及其种类对细胞工程进行了论述。

关键词：细胞工程 意义 涉及领域 应用 种类 正文：

引言

细胞工程就是在细胞水平研究、开发。利用各类细胞的工程。亦即人们根据科学设计改变细胞的遗传基础，及通过无菌操作，大量培养细胞、组织乃至完整个体的技术。迄今为止，人们已经从基因水平、细胞器水平以及细胞水平开展了

多层次的大量一丁作，在细胞培养、细胞融合、细胞代谢物的生产和生物克隆等诸多领域取得一系列令人瞩目的成果。

细胞工程是一种细胞水平上的遗传工程，它是将一种生物细胞中携带遗传信息的细胞核或染色体整个地转移给另一种生物细胞，使新细胞产生具有人们

所需要的功能，从而改变受体细胞的遗传特性，打破只有同种生物才能进行杂交的限制

一.名词解释。

1.细胞工程；2.细胞全能性；3、细胞分化；4、脱分化；5、再分化；6、细胞培养；7、代谢工程；8、代谢流；9、载流途径；10、植物组织培养；11、极性现象；12、玻璃化现象；13、人工种子；14、胚胎工程；15、胚胎移植；16、细胞核移植；17、体细胞克隆；18、胚胎分割；19、性别控制；20、细胞重组；21、核体；22、胞质体；23、微细胞；24、细胞融合；25、体细胞杂交；26、雌核发育；27、植物细胞培养；28、看护培养；29、细胞悬浮化培养；30、细胞固定培养；31、原代培养；32、传代培养；33、细胞系；34、细胞株；35、转基因技术；36、胚胎干细胞；37、组织工程；38、愈伤组织；39、植物细胞固定化培养；40、干细胞；41、胚胎嵌合；42、单克隆抗体；43、试管动物；44、动物细胞培养；45、细胞大规模培养；46、转基因生物反应器；47、成体干细胞。

1、细胞工程：是指以细胞为对象，应用生命科学的理论，借助工程学的原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。（☆☆）

2、细胞全能性：指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需的全部遗传

第四章 病毒

1 病毒具有哪些特点？病毒壳体有哪几种对称类型？

答：①体积微小 ②无完整的细胞结构，主要成分是核酸跟蛋白质 ③严格活细胞内寄生 ④对干扰素敏感，对抗生素不敏感 ⑤繁殖方式是复制，且具有感染性；有螺旋对称型、二十面体对称型、复合对称型。

2 什么是病毒的一步生长曲线？包括几个期？各有何特点？

答：主要以烈性噬菌体为例，一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的曲线，反映了每种噬菌体的三个重要的特征参数：潜伏期、裂解期的长短及裂解量。包括潜伏期、裂解期和平稳期，潜伏期细胞正处于复制噬菌体核酸和合成蛋白质衣壳的阶段，裂解期宿主菌迅速裂解、溶液中噬菌体颗粒急速增加的阶段，平稳期宿主细胞已经全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高峰的时期。

3 以噬菌体为例，说明病毒的增殖过程。

答：①吸附和侵入：噬菌体感染细菌时，其尾部为吸附器官，能识别宿主菌表面的特殊受体，然后分泌酶类溶解细胞壁，使细胞壁出现小孔，讲头部的核酸注入宿主菌内，蛋白质外壳留在宿主菌细胞外；②生物合成：进入宿主菌内的噬菌体核酸，首先转录翻译产生早期蛋白，进行晚期转录并复制子代核酸，再转录产生噬菌体的结构蛋白，子代核酸和蛋白质按一定程序装配成完整的子代噬菌体颗粒；③当宿主菌细胞