杨淑慎《细胞工程》复习总结.docx

杨淑慎细胞工程复习总结第一章 细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的实验方法或技术，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。 1. 植物细胞工程：以植物细胞组织为基本单位，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或加速繁殖植物新个体，或获得有用物质的过程。 2. 动物细胞工程：以动物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，使细胞产生某些人们所需要的生物学特性，从而改良品质，加速繁殖动物个体或获得有用品系的技术。 3. 外植体：是指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。 4. 培养基的基本成分：水、无机盐、有机成分、激素、其他。 5. 细胞工程分类：器官、组织和细胞培养；原生质体培养；植物胚胎培养；动物胚胎工程；转基因动植物；胚胎干细胞；染色体工程。 6. 细胞学说的提出者：Schwann和Schleiden 第三章 1. 细胞的全能性：一个细胞所具有的产生完整个体的固有能力。 2. 植物细胞按照分裂能力分为三类： 第一类是始终保持分裂能力，如茎尖、根尖及形成层细胞； 第二类是永久失去分裂能力的终端分化细胞，如筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞； 第三类是在通常情况下不分裂，但在受到外界刺激后可重新启动分裂的G0细胞，如表皮细胞及各种薄壁细胞。 3. 细胞脱分化：培养条件下使一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生细胞状态的过程 4. 蛋白体的出现及细胞质密度的增加是细胞开始脱分化的标志。 5. 细胞分化：是指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。 6. 极性：是指植物的器官、组织、甚至单个细胞在不同的轴向上存在的某种形态结构以及生理生化上的梯度差异。 7. 器官发生：是指培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根、不定芽等器官的过程。 8. 器官发生的类型：1）、先芽后根；2）、先根后芽；3）、根芽同步发生。 9. 影响器官发生的因素：1）、激素；2）、光照；3）、培养物的年龄；4）、外植体的生理状态 10. 体细胞胚：离体培养下没有经过受精过程，但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物，统称为体细胞胚或胚状体。 11. 体细胞胚定义的3方面界定： 1）、体细胞胚是离体培养的产物，只限于离体培养范围使用，以区别于无融合生殖胚。 2）、体细胞胚起源于非合子细胞，以区别于合子胚。 3）、体细胞经过了胚胎发育过程，以区别于离体培养中器官发生形成个体的途径。 12. 体细胞胚形成途径：1）、直接从外植体上产生体细胞胚 2）、由愈伤组织产生 3）、悬浮培养中由胚性细胞复合体表面产生 4）、由悬浮培养中游离的单细胞产生 5）、由单倍体细胞产生 13. 愈伤组织：是一团无序生长的细胞，这些细胞大都处于随机分裂状态。 14. 离体培养下细胞全能性表达是通过细胞分化和再分化实现的。 15. 器官发生和体细胞胚胎发生是植物细胞再生个体的基本途径。 16. 人工种子又称合成种子或体细胞种子：是将植物离体培养产生的体细胚包埋在含有营养成分和保护功能的物质中在适宜的条件下发芽出苗。 17. 人工种子的优点： 1）、培养条件可以人为控制具有省地省工可直接在田间播种等优点。 2）、在人工种子制作中可加入营养物质、植物生长调节剂、固氮菌、杀虫剂等。 3）、用于制作人工种子的体细胞胚可利用生物反应器大规模培养大大提高了效率。 4）、一些难以得到天然种子的珍稀植物或脱毒苗、基因工程植株均可利用人工种子技术加速用于生产。 第九章和第四章 1. 体细胞无性系：由任何形式的细胞培养所产生的植株统称为体细胞无性系。 2. 体细胞无性系变异：由体细胞无性系表现出来的变异。 3. 离体培养中的遗传与变异特点: 1)、离体培养中的遗传稳定性 2)、离体培养下的变异特点: 变异的普遍性;变异的局限性;嵌合性 4. 培养类型 原生质体细胞组织器官。性细胞体细胞 5. 离体培养中遗传变异的类型：遗传变异；非遗传变异。 6. 体细胞无性系变异的诱导和选择方法： 1）、诱变起始材料的选择： a.目标性状的可行性 b.试验植物的细胞培养技术水平 c.适当的细胞类型 2）、自发诱变；细胞诱变 3）、突变体的选择：1）、直接选择；2）、间接选择。 7. 植物脱毒意义：1）、能够有效地保持优良品种的特性；2）、快速繁殖新品种，使优良品种迅速应用；3）、生产无病毒种苗，防止品种退化；4）、节约耕地，提高农产品的商品率；5）、便于运输。 8. 植物脱毒方法 : 1）、物理法:热处理脱毒； 2）、化学法:药剂处理； 3）、生物法:茎尖培养脱毒 9. 植物脱毒流程：1)、母体植株的选择和预处理；2)、茎尖分生组织培养再生植株；3)脱毒效果检测；4)、脱毒苗的保存与繁殖。 10. 离体无性繁殖：是在人工控制的无菌条件下，使植物在人工培养基上繁殖的技术。跟常规的繁殖方法相比它是一种微型操作过程，因此，有时就直接称之为微繁。 11. 离体无性繁殖中培养物的增殖方式：1）、腋芽增殖；2）、不定芽增殖；3）、体细胞胚增殖；4）、愈伤组织增殖； 第六章 1. 原生质体：除去细胞壁的裸露细胞。 2. 亚原生质体：由于细胞内含物的断裂而形成的较小原生质体。 3. 核质体：由原生质膜和薄层细胞质包围细胞核形成的小原生质体。 4. 胞质体：不含细胞核仅含部分细胞质的原生质体。 5. 原生质体的分离方法：基础材料准备；预处理与酶解；收集与纯化；活力测定。 6. 原生质体的纯化方法：1）、沉降法：甘露醇分子量小，作为渗透压调节剂，原生质体沉降管底，低速离心：500800r/min；2）、漂浮法：蔗糖分子量大，作为渗透压调节剂，原生质体悬浮于液体的表面,低速离心：1000r/min。3）、梯度离心法。 7. 原生质体活力测定的方法：1）、 荧光素双醋酸酯染色法：有活力的原生质体产生绿色荧光。2）、酚藏花红染色法：有活力的原生质体不能被染色。 3）、荧光增白剂染色法：有活力的原生质体随着细胞壁的再生产生绿色荧光。 4）、伊凡蓝染色法：有活力的原生质体不能被染色。 8. 原生质体培养的方法：1)、液体浅层培养；2)、固体平板培养；3)、固-液双层培养. 9. 1)、液体浅层培养的优点：操作简便，对原生质体的伤害较小，通气性好，代谢物易扩散，并且易于补充新鲜的培养基，形成的细胞团或愈伤组织易于转移，缺点：原生质体在培养基中分布不均匀，常常发生原生质体之间粘连现象，或造成局部原生质体密度过高，从而影响了原生质体再生细胞的进一步生长发育。 2)、固体平板培养优点：原生质体被彼此分开并且固定了位置，可以避免细胞间有害代谢产物的影响，有利于对单个原生质体的细胞壁再生及细胞团形成全过程进行定点观察，易于统计原生质体的分裂频率和植板率，缺点：对操作要求比较严格，特别是原生质体悬浮液与琼脂或琼脂糖培养基混合时温度必须合适。 3)、固-液双层培养优点：是当液体培养基蒸发消耗完时，分裂的小细胞团会散落在固体培养基上而被固定，固体培养基中的营养成分也可以缓慢的释放到液体培养基中，以补充培养物对营养的消耗，同时培养物产生的有害物质被固体培养基吸收，从而更有利于培养物的生长。 10. 植物体细胞杂交：又称为原生质体融合，是指将植物不同种、属、甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。 11. 植物细胞杂交的类型：1）、体细胞杂交；2）、体细胞-配子杂交；3）、配子间细胞杂交； 4）、微细胞杂交。 12. 原生质体融合方法：1）、PEG诱导融合法：优点是成本低；融合子产生的异核率高；不受物种限制。缺点是融合过程繁琐，PEG对细胞有毒害。2）、电融合法：优点：a.不存在对细胞的毒害问题；b.融合效率高；c.融合技术操作简便。 13. 影响原生质体培养的主要因素: 1)、基因型;2)、原生质体的来源;3)、起始培养密度与培养基。 第七章 1. 花药培养：是指用植物组织培养技术将发育到一定阶段的花药剥离下来接种到培养基上进行培养，最终形成完整植株的过程。 2. 花粉培养：是指在无菌条件下，将花粉从花药中游离出来，使其成为分散或游离态，发育成单倍体植株的过程。花粉培养属于细胞培养。 3. 花粉的发育时期：四分体小孢子单核花粉双核花粉 4. 花粉培养的取材时期：四分体单核早期。 花药培养的取材时期：单核晚期双核早期。 5. 花粉的分离方法：1）、机械分离法；2）、花药漂浮培养自然释放法；3）、磁拌法。 6. 单细胞培养的常用方法：细胞平板培养；看护培养；微室培养；双层滤纸植板培养 第八章 1. 植物胚胎培养的类型：成熟胚培养；幼胚培养。 2. 幼胚培养时胚的发育方式：胚性发育；早熟萌发；愈伤组织。 胚性发育的特点：一个幼胚将来发育成一个植株。早熟萌发特点：大多数情况下，一个幼胚发育成一个植株，但有时会形成许多胚状体，从而形成许多植株。愈伤组织特点：很容易分化形成植株。 3. 胚培养在实践中的意义：克服杂交育种中杂种胚的早期夭折；克服珠心胚干扰提高育种效率；理论研究领域的应用。 4. 悬浮培养：是将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术。 5. 一个成功的悬浮细胞培养体系必须满足的条件：1）、悬浮培养物分散性好，细胞团较小；2）、均一性好，细胞形状和细胞团大小大致相同；3）、细胞生长迅速。 6. 细胞悬浮培养的生长曲线包括：延迟期；对数生长期；直线生长期；减慢期；静止期。 7. 悬浮培养细胞的同步化的方法：分选法；饥饿法；抑制剂法；低温法。 第十二章 1. 动物细胞培养：从动物体内取出细胞或组织，模拟体内的生理环境，在无菌、适温和丰富的营养条件下，使离体细胞或组织生存、生长并维持结构和功能的一门技术 。 2. 原代培养：将机体取出的细胞或组织进行实效培养的过程。实效培养的细胞大约增殖10代左右，这样的细胞称为原代细胞。 3. 传代培养：从原代培养的细胞继续转结培养称为传代培养。 4. 细胞系：由初代培养产生的能进行无限次传代培养的细胞群称作细胞系。 5. 动物细胞原代培养方法：悬滴培养法；旋转管培养法；灌注小室培养法；培养瓶培养法；培养板培养法；克隆培养法。 6. 培养液短期内变黄：1)、是否有细菌污染；2)、可能培养皿没清洗干净，有残留物；3)、细胞生长太快；4)、细胞接种量过大 7. 动物细胞培养过程中的注意事项： 1).自取材开始，保持所有的组织细胞处于无菌条件。 2).在超净台，组织细胞，培养液等不能暴露过久，以免蒸发。 3).凡在超净台外操作的步骤，各器皿需要用盖子或橡皮塞，以防细菌落入。 第十六章 1. 转基因动物：指在基因组内稳定的整合以实验方法导入外源基因，并且外源基因可以稳定遗传给后代的遗传工程动物。 2. 应用：1）、制备转基因克隆动物，进行生物药物生产；2）、培育优良畜种，扩大良种种群；3）、开展异种动物克隆，拯救濒危动物；4）、与干细胞技术结合，开展治疗性克隆；5）、利用核移植技术，研究生物学的基本问题 。 3. 克隆技术：克隆是英文“clone”的音译，在台湾与港澳一般意译为复制或转殖，是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术 4. 克隆技术的主要用途：1）、转基因动物模型；2）、优良品种选育；3）、在医药领域的应用；4）、在异种器官中移植的应用。 实验设计题 1. 利用体细胞无性系变异培育植株：