生物工程
培养基
配置原则
目的明确
营养协调
PH适宜
真菌
5.0-6.0
细菌
6.5-7.5
放线菌
7.5-8.5
种类
物理性质
固体培养基
分离
计数
半固体培养基
运动
鉴定菌种
液体培养基
工业生产
举例
植物组织培养
固体
动物细胞培养
液体
微生物发酵工程
液体
用途
选择培养基
高浓度食盐
金黄色葡萄球菌
鉴别培养基
伊红和美蓝
大肠杆菌
基因工程
人类基因组计划
人类基因组
22常染色体+XY
计划
遗传图
物理图
序列图
转录图
基因工程
工具
限制性内切酶
特点
只一种特定的核苷酸序列
磷酸二酯键
DNA连接酶
运载体
条件
能在宿主细胞中复制并稳定保存
具有多个限制酶切点
标记基因
常见
质粒
存在
细菌
酵母菌
常用
大肠杆菌的质粒
对宿主细胞的生存无影响
复制只能在宿主细胞内完成
噬菌体
动植物病毒
步骤
提取目的基因
原核
鸟枪法
真核
人工合成基因
mRNA逆转录
根据蛋白质序列
可以合成自然界中不存在的DNA
DNA扩增
PCR技术
目的基因与运载体结合
目的基因与目的基因
目的基因与质粒
质粒与质粒
将目的基因导入受体细胞
受体细胞
细菌
常见
大肠杆菌
枯草杆菌
土壤农杆菌
用氯化钙处理，使质粒进入
改变细胞壁通透性
植物细胞
受精卵
花粉管
体细胞
组织培养
动物细胞
受精卵
显微注射法
目的基因的检测和表达
目的基因是否导入
标记基因
基因是否表达
修饰
非编码区
应用
制药
干扰素
胰岛素
疫苗
基因诊断
DNA探针
DNA分子杂交原理
特点
快速
灵敏
诊断
肝炎
肠道病毒
单纯疱疹病毒
白血病
贝塔-珠蛋白DNA探针
镰刀状细胞贫血症
苯丙氨酸羟化酶探针
苯丙酮尿症
高产农作物
抗逆性作物
细胞工程
植物细胞工程
原理
细胞全能性
潜能
必须指生物体内的细胞
大小比较
同种生物
受精卵大于生殖细胞大于体细胞
不同生物
植物细胞
动物细胞核
表现条件
离体
一定营养物质
激素
其他外界条件
温度
PH
技术手段
植物组织培养
过程
书上
愈伤组织
细胞排列疏松无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
脱分化
本质
细胞有丝分裂
再分化
条件
适合的光照
无菌
外植体要消毒
温度
固体培养基
一定营养物质
矿质元素
蔗糖
维生素
植物激素
有机添加物
激素
优点
取材少
根尖，茎尖无病毒
培养周期短
繁殖率高
便于自动化管理
作用
培养药物，食品添加剂，香料，色素，杀虫剂等
愈伤组织
快速繁殖
无病毒植株
人工种子
胚状体
植物体细胞杂交
过程
去细胞壁
纤维素酶
果胶酶
人工诱导融合
物理法
离心
振动
电刺激
化学法
聚乙二醇PEG
基础
细胞膜的流动性
完成标志
再生细胞壁
与高尔基体有关
优点
克服远缘杂交不亲和
扩展了杂交亲本组合范围
动物细胞工程
技术手段
动物细胞培养
原理
细胞增殖
条件
液体培养基
一定营养物质
葡萄糖
氨基酸
无机盐
维生素
动物血清
无菌
温度
PH
过程
书上
原代培养
胰蛋白酶
传代培养
细胞株
细胞系
癌变特点
应用
蛋白质生物制品
病毒疫苗
干扰素
单克隆抗体
皮肤移植
检测有毒物质
原理
制畸，致癌物质加入培养液中，细胞染色体结构和数目变异
动物细胞融合
基础
细胞膜流动性
诱导融合方法
物理法
离心
振动
电刺激
化学法
PEG
灭活的病毒
作用
制单克隆抗体
特点
化学性质单一
特异性强
灵敏度高
制备
过程
筛选
杂交瘤细胞
特异性抗体的细胞群
培养
体外
培养液
体内
小鼠腹腔
作用
单抗诊断盒
治疗癌症
生物导弹
胚胎移植
试管牛
有性生殖
核移植
克隆抗体
胚胎分割移植
发酵工程
微生物
营养
碳源
碳源
能量
含碳无机物不能提供能量
氮源
无机氮源有些也提供能量
氨气
生长因子
包括
氨基酸
维生素
碱基
来源
酵母膏
蛋白胨
动植物组织提取液
自养型微生物不需要生长因子
无机盐
水
代谢
产物
初级代谢产物
分类
核苷酸
多糖
氨基酸
维生素
脂类
无种的特异性
合成障碍会影响微生物的正常生命活动
次级代谢产物
分类
抗生素
毒素
激素
色素
有种的特异性
无明显生理功能
调节
酶合成的调节
组成酶
一直存在
只受遗传物质控制
诱导酶
遗传物质
环境需要
意义
保证了代谢的需要
避免了细胞内物质和能量的浪费
增强了微生物对环境的适应能力
举例
葡萄糖和乳糖的利用
酶活性的调节
原因
代谢产物与酶结合，使酶的结构发生变化，但可逆，代谢产物和酶脱离后，酶又恢复活性
举例
谷氨酸棒状杆菌
抑制谷氨酸脱氢酶的活性
天冬氨酸
苏氨酸，赖氨酸大量积累
抑制天冬氨酸激酶
特点
快速
精细
人工控制
改变微生物遗传特性
诱变
举例
天冬氨酸
抑制高丝氨酸脱氢酶的合成
改变细胞膜透性
举例
谷氨酸
控制发酵条件
生长
时期
调整期
特点
代谢活跃
体积增长较快
大量合成细胞分裂的诱导酶，ATP，初级代谢产物
对数期
特点
代谢旺盛
个体形态稳定
作用
菌种
稳定期
特点
积累代谢产物
特别是次级代谢产物
作用
获得代谢产物
连续培养
种内斗争最激烈
衰亡期
特点
多种形态
多畸形
释放出代谢产物
生存斗争最激烈
影响因素
温度
25-37
原因
细胞内的蛋白质和核酸发生了不可逆的破坏
PH
氧气
需氧
厌氧
一般
链球菌
严格
产甲烷杆菌
发酵工程
菌种
谷氨酸棒状杆菌
黄色短杆菌
培养基
液体
天然培养基
成分
碳源
马铃薯
玉米浆
氮源
豆饼
尿素
生长因子
生物素
水
无机盐
过程
菌种选育
微生物自身能产生的产物
诱变育种
不能产生的产物
基因工程
细胞工程
培养基配置
灭菌
扩大培养和接种
发酵
分离提纯
代谢产物
蒸馏
萃取
离子交换
菌体本身
过滤
沉淀
条件
氧气
不断通无菌空气
搅拌
使空气形成细小气泡，迅速溶解在培养基中
菌种与培养液充分接触
不足
乳酸
琥珀酸
PH
7-8
加氨水
酸性
乙酰谷氨酰胺
温度
30-37