-第七章-生物反应器--细胞培养_精品文档PPT推荐.ppt

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4、常用的植物生物反应器有哪些？

那种反应器更适合植物细常用的植物生物反应器有哪些？

那种反应器更适合植物细胞培养，具有什么优缺点？

胞培养，具有什么优缺点？

5、举例说明植物细胞培养的流程与应用、举例说明植物细胞培养的流程与应用6、植物细胞培养工业化生产需解决的难题、植物细胞培养工业化生产需解决的难题7、有哪两种动物细胞培养方法？

其特点？

、有哪两种动物细胞培养方法？

88、动物细胞培养可生产的生物制品、动物细胞培养可生产的生物制品、动物细胞培养可生产的生物制品、动物细胞培养可生产的生物制品？

9、动物细胞培养生产生物制品工艺实例动物细胞培养生产生物制品工艺实例10、动物细胞培养与植物细胞培养的特点有什么差异性、动物细胞培养与植物细胞培养的特点有什么差异性11常用的动物生物反应器有哪些？

常用的动物生物反应器有哪些？

12常用的藻类生物反应器有哪些？

常用的藻类生物反应器有哪些？

植物细胞培养技术植物细胞培养技术植物细胞培养技术植物细胞培养技术包括植物器官（根、枝叶、发根、胚和冠包括植物器官（根、枝叶、发根、胚和冠包括植物器官（根、枝叶、发根、胚和冠包括植物器官（根、枝叶、发根、胚和冠瘿组织等）、组织、细胞以及原生质体培养，并以此发展起来瘿组织等）、组织、细胞以及原生质体培养，并以此发展起来瘿组织等）、组织、细胞以及原生质体培养，并以此发展起来瘿组织等）、组织、细胞以及原生质体培养，并以此发展起来的各种植物细胞培养技术的各种植物细胞培养技术的各种植物细胞培养技术的各种植物细胞培养技术。

第一节第一节植物细胞培养植物细胞培养第一节第一节植物细胞（组织）培养反应器植物细胞（组织）培养反应器1植物细胞（组织）培养植物细胞（组织）培养2植物细胞培养反应器植物细胞培养反应器3植物组织培养反应器植物组织培养反应器GottleibHaberlandt1902年年德国植物学家德国植物学家Haberlandt在营养液中成功地培育了单个成功地培育了单个植物细胞植物细胞，尽管未能使其分裂生长，但为植物细胞培养翻开了新的一页。

Haberlandt提出植物细胞的“全能性全能性全能性全能性”学说学说学说学说，植物细胞的全能性：

植物的植物的体细胞具有母体植株全部遗传信息体细胞具有母体植株全部遗传信息体细胞具有母体植株全部遗传信息体细胞具有母体植株全部遗传信息并发育成为完整个体的并发育成为完整个体的潜力，因而每一个植物细胞可以像胚胎细胞那样，经离体培养再潜力，因而每一个植物细胞可以像胚胎细胞那样，经离体培养再生成植株生成植株。

一般采用一般采用植物的体植物的体植物的体植物的体细细胞胞胞胞（二倍体二倍体细胞胞），先先经纤维纤维素素素素酶处酶处理去掉理去掉理去掉理去掉细细胞壁胞壁胞壁胞壁（原生原生原生原生质质体体体体）。

将将原生原生原生原生质质体体体体放在放在合适的培养基合适的培养基合适的培养基合适的培养基上，上，经过诱导诱导分化分化分化分化可以重新可以重新可以重新可以重新长长成植成植成植成植株株株株。

原生。

原生质体也可用于体也可用于植物植物植物植物细细胞融合胞融合胞融合胞融合，然后然后诱导诱导形成新的植株形成新的植株形成新的植株形成新的植株。

原生原生质体培养体培养1植物细胞（组织）培养植物细胞（组织）培养-（-

（1）植物原生植物原生质体培养体培养

（1）

（1）（3）11植物细胞（组织）培养植物细胞（组织）培养植物细胞（组织）培养植物细胞（组织）培养-（3）-（3）植物体细植物体细胞杂交胞杂交（5）植物植物植物植物AA细胞细胞细胞细胞植物植物植物植物BB细胞细胞细胞细胞去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体原生质体原生质体AA原生质体原生质体原生质体原生质体BB原生质体融合原生质体融合原生质体融合原生质体融合融合体融合体融合体融合体再再生生壁壁再再生生壁壁杂种细胞杂种细胞杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂愈伤愈伤愈伤愈伤组织组织组织组织杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株

（2）（4）植物细胞培养与微生物的区别：

植物细胞培养与微生物的区别：

细胞的大小细胞的大小大大细胞块的形状细胞块的形状易成快易成快培养液的黏度培养液的黏度-需氧量需氧量Kla值比微生物培养的值比微生物培养的Kla值小得多值小得多对剪切力敏感对剪切力敏感需需CO2和光照和光照2植物细胞培养植物细胞培养（plantcellculture）植物细胞培养具有的优点植物细胞培养具有的优点植物细胞培养具有的优点植物细胞培养具有的优点：

（1）代谢产物的生产完全在人工控制条件下进行，可以通）代谢产物的生产完全在人工控制条件下进行，可以通过过改变培养条件和选择优良培养体系得到超整株植物产量改变培养条件和选择优良培养体系得到超整株植物产量改变培养条件和选择优良培养体系得到超整株植物产量改变培养条件和选择优良培养体系得到超整株植物产量的的代谢产物；

代谢产物；

（2）培养在无菌条件下进行，可）培养在无菌条件下进行，可排除病菌和虫害侵扰排除病菌和虫害侵扰排除病菌和虫害侵扰排除病菌和虫害侵扰；

（3）可以进行特定的生物转化反应；

可以进行特定的生物转化反应；

（4）可以）可以探索新的合成路线和获得新的有用物质探索新的合成路线和获得新的有用物质探索新的合成路线和获得新的有用物质探索新的合成路线和获得新的有用物质等。

等。

2植物细胞培养植物细胞培养（plantcellculture）2植物细胞培养反应器植物细胞培养反应器StirredTankBioreactors2植物细胞培养反应器植物细胞培养反应器

（1）机械搅拌式反应器机械搅拌式反应器优点优点优点优点：

混合性能好混合性能好传氧效率高传氧效率高操作弹性大操作弹性大可用于细胞高密度培可用于细胞高密度培养；

缺点缺点缺点缺点：

剪切力大。

：

悬浮培养生物反应器悬浮培养生物反应器尽管机械搅拌反应器已成功用于许多细胞的培养尽管机械搅拌反应器已成功用于许多细胞的培养中，反应器内的温度、中，反应器内的温度、pH、溶氧及营养物质浓度、溶氧及营养物质浓度较其他反应器更易控制等优点，但由于较其他反应器更易控制等优点，但由于机械搅拌机械搅拌机械搅拌机械搅拌造成的剪切力以对植物细胞造成较大的损伤，对造成的剪切力以对植物细胞造成较大的损伤，对造成的剪切力以对植物细胞造成较大的损伤，对造成的剪切力以对植物细胞造成较大的损伤，对次级代谢产物的合成也会产生影响次级代谢产物的合成也会产生影响次级代谢产物的合成也会产生影响次级代谢产物的合成也会产生影响，同时会带来，同时会带来染菌和机械上的问题，因此需筛选出抗剪切力的染菌和机械上的问题，因此需筛选出抗剪切力的细胞系，也可细胞系，也可对反应器结构进行改造对反应器结构进行改造对反应器结构进行改造对反应器结构进行改造，尤其是搅，尤其是搅拌桨的结构和类型的改进，使其具有缓和、充分拌桨的结构和类型的改进，使其具有缓和、充分的搅拌效果。

的搅拌效果。

图示目前规模最大的植物细胞培养反应器装置图示目前规模最大的植物细胞培养反应器装置2植物细胞培养反应器植物细胞培养反应器机械搅拌式反应器机械搅拌式反应器机械搅拌通风式生物反应器机械搅拌通风式生物反应器非搅拌式反应器所产生的剪切力较小，结构简单。

其主要类型有鼓泡式反应器、气升式反应器等气体搅拌式反应器鼓泡式反应器、气升式反应器等气体搅拌式反应器2植物细胞培养反应器植物细胞培养反应器

（2）非机械搅拌式反应器）非机械搅拌式反应器-气升式气升式BubbleColumnBioreactor植物细胞培养反应器植物细胞培养反应器非机械搅拌式反应器非机械搅拌式反应器Air-liftBioreactor植物细胞的培养植物细胞的培养比较多地采用各种非机械搅拌生物比较多地采用各种非机械搅拌生物比较多地采用各种非机械搅拌生物比较多地采用各种非机械搅拌生物反应器，反应器，反应器，反应器，其中常用的是气体搅拌生物反应器。

气体其中常用的是气体搅拌生物反应器。

气体搅拌生物反应器没有活动的搅拌装置，在很大程度搅拌生物反应器没有活动的搅拌装置，在很大程度上减少了剪切力，并能在长期操作中保持无菌。

上减少了剪切力，并能在长期操作中保持无菌。

气气气气体搅拌生物反应器包括鼓泡塔和气升式反应器等体搅拌生物反应器包括鼓泡塔和气升式反应器等体搅拌生物反应器包括鼓泡塔和气升式反应器等体搅拌生物反应器包括鼓泡塔和气升式反应器等。

气体搅拌生物反应器结构较简单，氧传递效率高，气体搅拌生物反应器结构较简单，氧传递效率高，气体搅拌生物反应器结构较简单，氧传递效率高，气体搅拌生物反应器结构较简单，氧传递效率高，剪切力低，对细胞的损伤小，容易实现长期无菌培剪切力低，对细胞的损伤小，容易实现长期无菌培剪切力低，对细胞的损伤小，容易实现长期无菌培剪切力低，对细胞的损伤小，容易实现长期无菌培养，较适用于植物细胞培养养，较适用于植物细胞培养养，较适用于植物细胞培养养，较适用于植物细胞培养。

缺点：

操作弹性小，低气速