植物細(xì)胞工程制藥第一頁，共三十七頁。第二頁，共三十七頁。第三頁，共三十七頁。第四頁，共三十七頁。第五頁，共三十七頁。第六頁，共三十七頁。第七頁，共三十七頁。第八頁，共三十七頁。第九頁，共三十七頁。植物組織和器官培養(yǎng)植物的分化脫分化再分化植物無菌培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)分生組織培養(yǎng)第十頁，共三十七頁。第十一頁，共三十七頁。無性繁殖系突變體繼代培養(yǎng)第十二頁，共三十七頁。第十三頁，共三十七頁。第三節(jié)植物細(xì)胞的形態(tài)及生理特性一、形態(tài)二、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征：由細(xì)胞壁和原生質(zhì)體組成具有細(xì)胞壁、液泡和質(zhì)體初生細(xì)胞壁和次生細(xì)胞壁第十四頁，共三十七頁。三、植物細(xì)胞的主要生理活性物質(zhì)及其化學(xué)成分1.生理活性物質(zhì)：酶類；維生素；植物激素；抗生素和植物殺菌素2.其他成分：生物堿；糖苷類；揮發(fā)油；有機(jī)酸第十五頁，共三十七頁。四、植物培養(yǎng)細(xì)胞的生理特性

第十六頁，共三十七頁。第十七頁，共三十七頁。第四節(jié)植物細(xì)胞的培養(yǎng)方法原生質(zhì)體培養(yǎng)與單倍體培養(yǎng)固體培養(yǎng)與液體培養(yǎng)懸浮培養(yǎng)與固定化細(xì)胞培養(yǎng)固體培養(yǎng)的優(yōu)缺點：優(yōu)點是簡便易行、培養(yǎng)所占空間小固化劑：瓊脂、明膠、淀粉、硅膠等培養(yǎng)控制：控溫、控光、更換新鮮培養(yǎng)基第十八頁，共三十七頁。植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)系統(tǒng)1.成批培養(yǎng)法：氣生式反應(yīng)器是最適于植物培養(yǎng)的反應(yīng)器；兩步培養(yǎng)法（及兩個生物反應(yīng)器）2.半連續(xù)培養(yǎng)法3.連續(xù)培養(yǎng)法：二階段連續(xù)培養(yǎng)法4.固定化培養(yǎng)法：優(yōu)點第十九頁，共三十七頁。第五節(jié)影響植物次級代謝產(chǎn)物積累的因素生物條件物理條件化學(xué)條件工業(yè)培養(yǎng)條件第二十頁，共三十七頁。一、外植體選擇：同一化合物在不同外植體的不同生長階段積累二、培養(yǎng)條件的影響1.培養(yǎng)環(huán)境的內(nèi)在因素（1）接種和誘導(dǎo)：外植體大小；細(xì)胞密度；細(xì)胞生長率；營養(yǎng)成分；外植體前處理（2）基本培養(yǎng)基組成第二十一頁，共三十七頁。磷：低磷有利于次級代謝產(chǎn)物積累，缺乏磷導(dǎo)致生物量大幅降低。氮：主要的氮源NO3-和NH4+

；含氮化合物的數(shù)量和種類對次級代謝產(chǎn)物的合成有很大影響。細(xì)胞的生產(chǎn)能力取決于NH4+

和NO3-之比。銅：次級代謝產(chǎn)物積累的必要元素；可作為非生物誘導(dǎo)子。第二十二頁，共三十七頁。（3）碳源：二氧化碳可誘導(dǎo)某些特征反應(yīng)。糖是使用最廣泛、作用最強(qiáng)的碳源。糖的作用：①延長穩(wěn)定期；②對內(nèi)源性生長素合成得抑制；③增強(qiáng)戊糖磷酸化途徑有關(guān)酶的活性。第二十三頁，共三十七頁。（4）植物生長調(diào)節(jié)劑不同植物激素及其不同組合形式可顯著影響代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。（5）O2和pH一般含5℅CO2的潔凈空氣和pH5-6最利于植物細(xì)胞生長。氫離子濃度直接影響次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。（6）滲出物：次級代謝產(chǎn)物積累在水解酶活性增加之前。第二十四頁，共三十七頁。2.兩步培養(yǎng)法第一步：生長培養(yǎng)基適于細(xì)胞生長；第二步：生產(chǎn)培養(yǎng)基適于次級代謝產(chǎn)物的合成。3.培養(yǎng)環(huán)境的外部因素（1）溫度：培養(yǎng)物中次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的最佳溫度為20-28℃。第二十五頁，共三十七頁。（2）攪拌頻率：次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)率與攪拌速度有關(guān)，攪拌速度不宜太快，也不宜太慢。（3）培養(yǎng)容器的影響：培養(yǎng)容器的大小和不同攪拌裝置可影響次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。（4）光的影響：光照時間長短、光質(zhì)和光的強(qiáng)度對次級代謝產(chǎn)物的積累有影響。植物激素和光照具有協(xié)同或?qū)棺饔?。第二十六頁，共三十七頁。第六?jié)植物細(xì)胞生物反應(yīng)器植物細(xì)胞易聚集化，比較脆弱，代謝途徑和代謝產(chǎn)物累積與細(xì)胞生長關(guān)系的復(fù)雜性，選擇合適的培養(yǎng)方法和反應(yīng)器影響產(chǎn)物產(chǎn)量。細(xì)胞培養(yǎng)周期長，次生代謝產(chǎn)物含量相對較低，提取困難，生物反應(yīng)器技術(shù)還有待深入。第二十七頁，共三十七頁。第二十八頁，共三十七頁。一、分類：①搖瓶；②攪拌型生物反應(yīng)器；③環(huán)流生物反應(yīng)器和鼓泡塔生物反應(yīng)器。第二十九頁，共三十七頁。搖瓶第三十頁，共三十七頁。內(nèi)部攪拌循環(huán)式反應(yīng)器第三十一頁，共三十七頁。內(nèi)部攪拌循環(huán)式反應(yīng)器第三十二頁，共三十七頁。外部泵循環(huán)式反應(yīng)器第三十三頁，共三十七頁。壓縮空氣循環(huán)式反應(yīng)器第三十四頁，共三十七頁。植物細(xì)胞生物反應(yīng)器設(shè)計第三十五頁，共三十七頁。二、各種生物反應(yīng)器1.機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器2.鼓泡塔生物反應(yīng)器3.氣升式生物反應(yīng)器4.轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器5.固定化細(xì)胞生物反應(yīng)器第三十六頁，共三十七頁。三、各種生物反應(yīng)器性能比較不同類型的生物反應(yīng)器各有其優(yōu)缺點，而改進(jìn)的攪拌式生物反應(yīng)器和氣升式