细胞工程大纲
细胞工程大纲
一、说明
（一）《细胞工程》的课程性质：
细胞工程学是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，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。细胞工程是现代生物技术的重要组成部分之一。同时也是现代生物学研究的重要技术工具。
（二）教材及授课对象：
杨淑慎主编，《细胞工程》，科学出版社，2007
授课对象：本科生物技术专业
（三）《细胞工程》的课程目标：
通过本课程的学习使学生系统掌握该门学科形成与发展，理论与原理，技术与方法等基础知识，结合科研实际以及最新研究动态，使学生对本课程有一个全面的了解；以适应后基因组时代在教学、科研和生产开发各方面对当代生命科学人才知识结构的需求。理论知识方面，重点掌握本学科的基本原理和基本技术即：细胞全能性学说在细胞工程中的指导作用；培养条件下的细胞分化和器官发生的调控；离体培养条件下的遗传与变异特点。掌握不同组织、器官的培养特点和控制方法。了解细胞工程的各类技术在现代生物学与生物技术领域的应用途径与发展潜力。
（四）《细胞工程》课程授课计划（包括学时分配）：
（五）教学建议：
它在细胞生物学、遗传学、生理学、生物化学、分子生物学等学科基础上发展起来，本课程以课堂讲授为主，充分发挥学生的学习主动性，引导式教学，展开问题与讨论。灵活采用多媒体教学方式和方法。在教学过程中，围绕细胞工程领域的主要技术原理与方法，将植物组织与细胞培养、动物细胞与组织培养、细胞融合与单克隆抗体、染色体工程、胚胎工程、干细胞工程、细胞拆合与细胞重组及克隆技术和转基因生物与生物反应器等主要技术原理与方法系统地阐述清楚，力求讲深、讲透。
（六）考核要求：
采用期末考核与平时成绩相结合的方式进行考核。按平时占10%（包括学习态度和平时作业等）；期中考试成绩占30%；期终成绩占60%。试卷按照教学大纲的要求，利用试题库对学生进行考试。
二、教学内容
第一部分细胞工程基础
Chapter1 绪论
主要教学目标：全面了解细胞工程与现代生物技术的关系和细胞工程的概念及主要技术领域；了解细胞工程的发展与相关学科的联系；了解细胞工程的发展过程及发展趋势及在现代世界经济中的潜力。
教学方法及教学手段：采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：生物技术的概念和细胞工程的概念；细胞工程的主要技术领域及其应用。
§1.1细胞工程的定义和基本内容
一、细胞工程的定义
二、细胞工程涉及的范围：
三、研究内容：
§1.2 细胞工程的发展简史
一、植物细胞工程的发展
二、动物细胞工程的发展
§1.3 细胞工程的主要应用
一、植物细胞工程的应用
二、动物细胞工程的应用
Chapter2 细胞工程实验室及常用仪器设备
主要教学目标：实验室组成设计及灭菌注意事项，主要仪器设备使用；
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：实验室组成及常用设备使用
一、实验室组成
二、常用设备
（一）无菌操作的仪器设备
（二）培养仪器设备
（三）基本实验设备
（四）细胞观察设备
Chapter3 无菌操作技术
主要教学目标：了解细胞工程的通用技术，初步掌握细胞工程实验技术中的培养基配制、灭菌以及无菌操作的原理与操作方法。
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：无菌操作的原理与操作方法。
一、常用灭菌消毒方法
二、无菌操作室的消毒
三、无菌操作
（一）植物材料无菌操作
第二部分植物细胞工程
Chapter4 植物细胞工程的基本原理和技术基础
主要教学目标：掌握细胞离体培养的基本理论基础，从而深入理解培养条件下组织细胞脱分化和再分化的调控原理
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：愈伤组织的起始和来源、诱导形成与特点；植物体细胞胚形成与人工种子研制；培养基配制；植物细胞组织培养的基本程序
§4.1基本原理
一、植物细胞全能性
二、植物细胞的分化
（一）植物细胞分化
（二）离体下细胞的脱分化和再分化
（三）愈伤组织的诱导和形成
（四）愈伤组织的形态建成
三、影响植物脱分化和再分化的因素
四、器官发生和胚状体发生
§4.2植物细胞组织培养的营养和环境条件
一、培养基（植物）
(一)培养基基本成分
（二）基本培养基种类
（三）培养基配制
二、环境条件
§4.3植物细胞组织培养的基本程序
一、外植体的选择
二、外植体的消毒
三、外植体窃取
四、外植体接种
五、外植体培养
Chapter5 植物离体快繁和脱病毒技术
主要教学目标：掌握植物离体快速繁殖的概念及植物脱毒的原理与植物脱毒的程序，特别是茎尖脱毒原理，了解植物离体快速繁殖的用途和优越性；
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问
式的教学方式
教学重点及难点：离体快速繁殖程序；茎尖脱毒
§5.1植物离体快繁
一、植物离体快速繁殖的概念与意义
二、植物离体快速繁殖技术的程序
(一)供体植株准备stage0
（二）无菌培养物建立（无菌母株建立）stage1
（三）培养物增殖（不定芽增殖）stage2
（四）生根培养，形成完整植株stage3
（五）试管苗锻炼移栽stage4
三、影响植物离体快速繁殖的因素
四、植物离体快速繁殖中的技术问题
（一）防止污染，保证快速繁殖的质量和速度
（二）褐变
（三）玻璃化
§5.2脱病毒技术
一、病毒在植物体内分布、传播、危害
二、植物脱毒方法
（一）大致有3类方法：
（二）茎尖组织培养脱毒
三、植物脱毒效果的检测
四、脱毒苗的保存与繁殖
Chapter6 植物原生质体培养和体细胞杂交
主要教学目标：深入了解植物细胞结构功能与细胞全能性表达的关系，掌握原生质体的分离以及培养过程中渗透压和激素的调控原理与技术。
在进一步认识原生质膜性质的基础上，深入了解细胞融合的基本原理，掌握电融合和PEG融合的基本方法。
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式
教学重点及难点：植物原生质体分离和培养技术关键
§6.1原生质体的分离和纯化
一、原生质体的分离
二、原生质体的收集和纯化
三、原生质体活力检测
四、影响原生质体活力的因素
§6.2 原生质体培养
一、培养基
二、原生质体培养方法
三、愈伤组织形成和植株再生过程
§6.3 植物体细胞杂交
一、原生质体的融合方法
二、杂种细胞的选择和再生植株的鉴定
Chapter7 花药及花粉培养
主要教学目标：掌握植物单倍体的概念，花药培养和花粉培养及其培养过程中应注意的问题及植物单倍体在植物育种中的应用，了解再生花粉小植株的驯化和移植；
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：花药培养和花粉培养及其培养过程中应注意的问题
一、概念及意义
二、花药培养
三、花粉及小孢子培养
四、单倍体植株的鉴定与染色体加倍
1．鉴定方法：
2．单倍体植株的染色体加倍：
Chapter8 植物胚胎培养
主要教学目标：掌握植物胚胎培养技术及其应用
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：
一、植物胚培养(embryo culture of plants)
1．胚培养的意义和类型
二、胚乳培养
三、胚珠和子房培养
Chapter9植物细胞培养和次生代谢产物生产
主要教学目标：深入了解植物细胞在离体条件下的生长特性，掌握植物细胞悬浮系的建立以及种细胞的筛选方法
教学方法及教学手段：
教学重点及难点：
§9.1植物单细胞培养技术
一、植物单细胞培养
二、单细胞培养技术
（一）细胞平板培养
（二）看护培养
（三）微室培养
（四）悬浮培养
§9.2、植物细胞大规模培养与次生代谢产物生产
主要教学目标：掌握植物细胞悬浮培养的技术关键和细胞突变体筛选的方法、植物细胞培养与次生代谢产物生产，了解细胞规模化培养实例以及植物细胞培养方案
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：植物细胞悬浮培养的技术
一、植物细胞的悬浮培养
二、植物细胞的固定化培养系统
三、次生代谢产物
1植物产生代谢产物的类型
Chapter10植物种质资源的离体保存
主要教学目标：了解植物种质离体保存的类型与特点；了解超低温保存的特点与方法；植物植物种质低温保存的基本操作技术。
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：了解植物种质离体保存的类型与特点及基本操作技术
§10.1植物种质资源的离体保存概述
一、植物种质资源的离体保存：指
二、植物种质资源的离体保存包括：
常温限制生长保存
低温保存
超低温保存；
§10.2植物种质资源的超低温保存
一、植物种质资源超低温保存原理
二、超低温保存的基本程序
（一）、超低温保存材料的选取
（二）. 预处理
（三）降温冷冻及超低温保存
（四）、保存后解冻：
（五）、再培养
（六）超低温保存后细胞、组织活力检测
第三部分动物细胞工程
Chapter11 动物细胞培养技术
主要教学目标：掌握动物细胞与组织培养的定义及动物组织培养细胞的特性；掌握动物细胞与组织培养的基本技术；充分认识动物细胞与组织培养在疾病诊断和治疗中的应用前景；了解动物细胞与组织培养的进展。
教学方法及教学手段：采用板书及多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：动物细胞特性及其培养特点；影响动物细胞培养的环境因素；平衡盐溶液、血清培养基和无血清培养基等的组成配制及使用；解离细胞的方法；原代和传代细胞培养的常用技术；各类培养系统的特点和技术原理；影响动物细胞低温保藏的因素；一般动物细胞的冻存和复苏程序。
一、体外培养条件下动物细胞的细胞生物学特性
二、体外培养条件下动物细胞的形态
1. 体外贴附型细胞形态
2. 体外悬浮型细胞形态
三、体外培养动物细胞的生长特点
1.贴附
2.接触抑制
3.密度抑制
四、培养动物细胞的生长和增殖过程
（一）.培养细胞的生命期（Life span of culture cells）（二）、培养细胞的一代生存期
五、培养细胞的遗传学特征
1.核型变化
2.细胞性别
§11.2 动物细胞培养的环境与营养要求
一、动物细胞培养基的组成和制备
（一）. 培养基（液）
（二）、动物细胞体外培养的常用液
二、、动物细胞培养的环境
1.环境无毒和无菌，
2.适宜的温度
3.pH
4.渗透压
5.气体环境（溶解氧和二氧化碳）
§11.3动物细胞体外培养技术
一、细胞培养的一般过程
（一）取材
（二）原代和传代培养
1原代培养
2传代培养
（三）细胞纯化
（四）细胞冷冻复苏
1.悬滴培养法
2.培养瓶培养法
3.培养板培养法
4.旋转管培养法
5.灌注小室培养法
6.克隆培养法（单细胞分离培养）
三、动物细胞大规模培养技术
1.气升式深层培养系统。
2.微载体培养系统
3.微囊培养系统
4.中空纤维培养系统
四、培养细胞的生物学鉴定和常规检查
（一）.细胞形态观察
（二）.细胞生长状况
（三）培养细胞种属鉴定
（四）培养液和PH检查
（五）培养细胞的污染检测和排除
Chapter12 动物细胞融合技术
主要教学目标：掌握细胞融合的方法和杂种细胞的筛选；掌握单克隆抗体技术；了解杂种细胞的遗传特性和应用。
教学方法及教学手段：采用板书及多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：细胞融合的基本技术；利用杂交瘤技术生产单克隆抗体的基本方法。
§12.1细胞融合的概念与方法
一、细胞融合的概念类型
1.定义
2类型
二、人工诱导细胞融合的方法
（一）病毒诱导融合法
（二）化学诱导融合法
（三）电融合法
三、杂种细胞的筛选
（一）、非选择筛选：
（二）、选择筛选
§12.2 动物细胞融合的应用
一、淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体技术
二.体细胞杂种的致瘤性分析
三、制作疫苗
四、核移植和动物克隆
五、在基础理论方面的应用
§12.3 淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体技术
一、淋巴细胞杂交瘤技术的发展简史
Chapter13 动物干细胞技术
主要教学目标：掌握干细胞的定义和分类；掌握胚胎干细胞的生物学特点及其鉴别方法；掌握胚胎干细胞的培养；了解各种干细胞应用前景。
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：干细胞的概念；各种干细胞的生物学特点及应用前景；胚胎干细胞的培养。§13.1 干细胞的概论
一、干细胞定义
二、干细胞的分类
§13.2 胚胎干细胞的培养
一、生物学特性
二、鉴别方法
三、胚胎干细胞的培养
（一）、解离组织和细胞悬液的制备
（二）、干细胞的分离纯化
（三）、干细胞体外扩增与定向诱导分化
§13.3干细胞的应用前景
一、脐带血干细胞
二、神经干细胞
三、骨髓间充质干细胞
Chapter14 动物胚胎工程
主要教学目标：理解胚胎工程定义；掌握体外受精、胚胎移植、胚胎保存、胚胎分割、胚胎融合的基本技术；了解试管婴儿的培育流程。
教学方法及教学手段：采用板书和多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并将课堂上学生的表现记入学生的平时成绩。
教学重点及难点：体外受精、胚胎移植、胚胎保存、胚胎分割、胚胎融合的基本技术
§14.1 胚胎工程概述
一、胚胎工程定义
二、发展历史与意义
§14.2 胚胎工程的技术方法
一、配子操作
（一）精子
1.精子的采集
2.人为使得精子获能
（二）卵母细胞
（三）体外受精
二、胚胎操作
（一）胚胎移植
（二）胚胎保存
（三）胚胎分割
（四）胚胎融合
三、参考文献
1、《细胞工程》,安利国主编,2005年，科学出版社
2、《细胞工程》, 陈志南主编，2005年，科学出版社
3、《基因工程》,陆德如 ,陈永青主编, 2002年7月，化学工业出社
4、《植物体细胞胚胎发生的分子生物学》,崔凯荣,戴若兰主编，2000年12月，科学出版社
5、《高等植物组织离体培养的形态建成及其调控》,黄学林,李筱菊主编,1995年，科学出版社
6、《植物细胞工程实验技术》,孙敬三 ,桂耀林主编 , 1995,科学出版社
7、 Plant biotechnology and in vitro biology, A.Altman et al.(eds.) , Kluwer Academic Publishers , 1999年 .
8、《植物细胞工程原理与技术》，周维燕主编,2001年8月
细胞生物学课程简介
《细胞生物学实验》实验课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：细胞生物学实验 英文名称：Cell Biology Experiment 课程性质：学科及专业基础课 课程属性：独立设课 适用专业：生物科学本科 学时学分：课程共18学时；课程共1学分 开设学期：第五学期 先修课程：生物化学、细胞生物学 二、课程简介 细胞生物学实验课程是生命科学本科各专业的一门必修基础课程，在生命科学的本科教学中有着十分重要的地位。课程内容包括基础验证性，基本技能性实验，以及综合性、研究设计性实验四大类。基础验证性和基本技能性实验主要是配合理论课的教学，使学生加深理解和掌握有关理论知识，同时能够规范地掌握细胞生物学研究的基本操作与基本的实验技能。综合性、研究设计性实验，目的旨在培养和提高学生实验设计和应用各种实验技术的能力，培养和训练学生的创新意识和创新能力，培养严谨的科学态度和实事求是的作风，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后独立从事科学研究打下坚实的基础。 三、实验课程目的与要求 1、学习本门课程的目的：配合理论课教学，巩固所学知识；掌握细胞生物学研究的相关技术，学习先进的研究方法；通过综合性、研究设计性实验，培养学生的实验设计能力，实验动手能力以及文献查阅、论文写作能力；培养学生的科学思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 2、学习本门课程的要求：要求学生掌握基本的实验操作技能，掌握基本的实验设计思路；要求学生以个人或小组的形式根据自己所学知识、兴趣设计研
究课题进行实验，期末要提交完整的实验报告；要求学生通过研讨会、交流会的形式，将实验过程中遇到的各种问题进行探讨，让每个同学都有发表个人见解的机会，从而达到集思广益，提高自主学习的能力。 四、考核方式： 1、实验报告：实验报告应包括实验目的，实验原理，实验用品，实验步骤 (如果指导书上有实验步骤，可以简单梳理步骤或省略此步)，实验结果，结果讨论，有时还要求做思考题。 2、实验课的考核方式和成绩评定办法：实验课的考核方式以实验操作考查 为主。实验课成绩评定可分为三个部分：出勤率、实验态度占总成绩10%；操作能力及实验报告撰写情况占总成绩60%；实验设计（包括实验的思路、论文撰写、课堂讨论）占总成绩30%。 五、实验项目、学时分配情况 序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求实验一细胞形态结构与细胞器的显微观察4学时验证性实验必做实验二细胞培养以及冷冻复苏技术5学时综合性实验必做实验三细胞膜的渗透性观察3学时验证性实验选做实验四细胞融合技术（PEG法）4学时综合性实验选做实验五细胞骨架的显示与观察4学时验证性实验选做实验六细胞生理活动的观察5学时综合性实验选做 5学时综合性实验选做实验七细胞组分分离技术及细胞组分 的化学反应 实验八精子细胞生物学特性分析5学时设计性实验选做实验九叶绿体分离及离体叶绿体 4学时验证性实验选做 的还原活性 合计实验个数：9 合计学时数：39学时
植物细胞工程在农业生产中的应用
细胞工程是指体外人工培养细胞，通过细胞杂交的方法人为改变细胞的某些生物学特性，加速动物或植物个体繁殖，改良种质或创造生物新品种及获得某些有用物质的过程[1]。植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和实用价值的生物技术，其理论基础是植物细胞的全能性。植物细胞培养是指可以把植物的胚、胚轴、根、茎、叶、花、果实、种子、花粉或分生组织等任一部分离体培养成为植株；植物细胞杂交是指分离植物体上的细胞后用纤维素酶除去细胞壁，使其变为原生质体，在灭活的仙台病毒或PEG 诱导下促进不同品种的两个细胞完成杂交过程，从而培养为杂种植株[2]。目前，根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的植物细胞工程实用技术，包括植物细胞组织培养技术、无性快繁技术及单倍体育种技术等，这些技术在脱毒苗生产、经济植物快繁、植物新品种选育及有用次生代谢产物生产方面发挥了重要作用[3]。1 植物细胞工程在脱毒苗生产方面的应用 长期进行营养繁殖的农作物及果树、蔬菜等 往往会积累许多病毒和类病毒，病毒和类病毒的感染常导致亲本性状退化，使农产品的产量和质 量明显下降。 植物细胞工程可应用于脱毒苗生产，一般多采用茎尖脱毒的方法，通过茎尖组织培养 可以获得无病毒和类病毒感染的再生苗。如茎尖 脱毒获得的脱番茄斑萎病毒（TSWV ）[4] 、脱黄瓜花叶病毒（CMV ）[5]及脱菊花病毒B （CVB ）[6]的再生苗等。近年来，中国相继出现了许多脱毒试管苗生产工厂，黑龙江、内蒙古、湖南、湖北、河南和甘肃等地都建立了生产脱毒种薯的原种场，脱毒马铃薯已经推广了近30万hm 2，平均增产50%以上。目前，草莓、苹果、柑橘和葡萄等经济植物都已建立了脱毒苗生产技术。2 植物细胞工程在经济植物快繁方面的应用 植物快繁是指利用组织培养技术，将来自优良植株的植物组织或细胞进行离体培养，短期内获得大量遗传性状一致的个体的方法。植物快繁技术在农业上有着广泛的应用，如可以使生根困难的名贵花卉大量繁殖，还可应用于杂合植物材料的快繁，因为很多优良的观赏植物和经济植物 植物生理与生物技术 植物细胞工程在农业生产中的应用 柳成荫，杨洪兵 （青岛农业大学生命科学学院，山东青岛266109） 摘要：介绍了植物细胞工程在脱毒苗生产、经济植物快繁、植物新品种选育及有用次生代谢产物生产方面的应用情况。 关键词：细胞培养；细胞杂交；脱毒苗；生物发生器；育种中图分类号：Q813 文献标识码A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2011.05.003 Application of Plant Cell Engineering in Agricultural Production LIU Cheng-yin,YANG Hong-bing （College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao ，Shandong 266109,China ） Abstract :This article introduced the application of plant cell engineering in production of virus-free seedlings,rapid propagation of economic plants,breeding of new plant variety and production of useful secondary metabolites.Key words:cell culture;cell hybridization;virus-free seedlings;bio-generator;breeding 2011，17（5）：9-11 天津农业科学Tianjin Agricultural Sciences 收稿日期：2011-05-10；修订日期：2011-07-26 基金项目：山东省自然科学基金项目（ZR2010CL019）；青岛农业大学院重点课程建设项目（YZDK1003）作者简介：柳成荫（1989-），男，山东青岛人，在读本科生，从事植物逆境生理研究。通讯作者为杨洪兵。
生物选修三植物细胞工程知识点清单(自主整理适合学生识记)
植物细胞工程知识点清单 （一）植物组织培养 1.理论基础（原理）：细胞全能性 2.全能性概念：具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞，都具有发育成完整个体的潜能。 3、过程：外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株 4、相关概念及实验注意事项 ①外植体：离体植物器官、组织、细胞 ②愈伤组织：高度液泡化，无固定形态的薄壁细胞。全能性高，分化程度低 ③外植体消毒：70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗 ④取材：选取形成层部位 ⑤脱分化：23~26o C，避光 ⑥再分化：将愈伤组织转接到分化培养基，光照下培养 ⑦生长素/ 细胞分裂素：比值高—促进生根；比值低—促进发芽 5、植物组织培养概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官，组织，细胞培养在人工配置的培养基上，诱导其产生愈伤组织，丛芽，最终形成完整的植株。 6、地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 （二）植物体细胞杂交 1、植物体细胞杂交概念：将不同种的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。 2、过程及注意事项： ①去除细胞壁：酶解法（纤维素酶、果胶酶），获得原生质体 ②原生质体融合方法：物理法（离心、震荡、电刺激）；化学法：聚乙二醇 ③细胞融合成功的标志：杂种细胞再生细胞壁 3、融合结果：获得杂种细胞，进而获得杂种植株。 A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B 4、成功例子：番茄—马铃薯；烟草—海岛烟草；胡萝卜—羊角芹；白菜—甘蓝 5、优点：克服远缘杂交不亲和障碍 6、局限性：不能按照人的要求表达性状 （三）植物细胞工程应用 1、微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖（观赏植物，经济林木，无性繁殖作物） 2、作物脱毒：采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒（因为分生区附近的病毒极少或没有） 如：马铃薯；草莓；甘蔗；菠萝、香蕉等经济作物 3、人工种子：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，经人工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输 4、作物新品种培育：单倍体育种 5、突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体） 6、细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。 如：生产人参皂甙，三七，紫草，银杏等。 （定向诱导愈伤组织细胞分化为产生特定物质的细胞，提纯产物）
《细胞生物学》考试大纲.doc
《细胞生物学》考试大纲 一、大纲综述 细胞生物学作为现代生命科学发展的分支学科，是高等院校本科生物学各专业的必修专业基础课，是生命科学重要的基础学科之一。通过细胞生物学的学习，要求全面系统地掌握细胞生物学的基本内容和主要研究方法，并从分子水平上了解细胞的各基本生命活动过程及其调控。本考试大纲主要根据北京林业大学本科生物科学、生物技术专业《细胞生物学》教学大纲编制而成，适用于报考北京林业大学硕士学位研究生的考生。 二、考试内容 (1）绪论 细胞生物学的主要研究内容；当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域；细胞的发现与细胞学说的建立及其所起的承前启后的重要作用，细胞学与细胞生物学发展简史。 （2）细胞的统一性与多样性 细胞相关的概念、细胞的基本共性；最小、最简单的细胞——支原体、原核细胞的两个重要代表：细菌与蓝藻；真核细胞的基本结构体系、细胞的大小及其分析、细胞形态结构与功能的关系、原核细胞与真核细胞的比较、植物细胞与动物细胞的比较。 （3）细胞生物学研究方法 细胞形态结构的观察方法和相关仪器的原理和应用范围、细胞化学组成及其定位和动态分析技术的原理和应用范围、细胞培养类型和方法、细胞工程的主要成就以及用于细胞生物学研究的模式生物。 （4）细胞质膜 生物膜的化学组成及结构模型、膜蛋白的种类及跨膜方式、膜的流动性和不对称性、细胞质膜的功能、膜骨架的结构与功能。 （5）物质跨膜运输 物质跨膜运输的主要方式、运输的基本过程及特征；胞饮作用和吞噬作用的过程及异同、受体介导的胞吞作用、组成型外排与调节型外排的过程及异同。 （6）细胞的能量转换——线粒体和叶绿体 线粒体的形态结构、化学组成、酶的定位和线粒体的功能；氧化磷酸化的分子基础、偶联机制和ATP 合成酶的作用机制；叶绿体的形态、结构、主要功能——光合作用；半自主性细胞器的概念；线粒体和叶绿体的蛋白质合成、运送与装配；线粒体和叶绿体的增殖、起源。 （7）真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞质基质的涵义、主要功能；细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能；高尔基体的极性及其与细胞内的膜泡运输；溶酶体的发生及其与过氧化物酶体的差异；信号假说与蛋白质分选信号；蛋白质分选
植物细胞工程应用及发展前景
攀枝花学院 Panzhihua University 植物细胞工程应用及发展前景 院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 班级：2009级生物工程 学生姓名：顿茹兰学号:20091020092007
植物细胞工程应用及发展前景 顿茹兰 200910902007 攀枝花学院生物与化学工程学院, 四川攀枝花617000 【摘要】植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,这些技术的发展和应用,使植物细胞工程在人类现生活中的地位更加突出,并发挥着越来越重要的作用。 【关键词】植物细胞工程应用发展前景 植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。随着该技术的不断完善和发展,植物细胞工程已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等[5]。这些技的发展和应用,使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出,并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢产物的生产方面发挥了重要的作用。 一、植物细胞工程的概念 植物细胞工程（plant cell engineering）是以植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，改变细胞的某些生物学特性，从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。 1、植物细胞工程的简要概述 在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种
细胞工程实验课题
盐城师范学院海洋与生物工程学院 ——细胞工程实验微课题设计 细胞工程微课题实验方案 不同浓度磷元素对鱼肝细胞的活性 的影响 专业：生物技术 班级：技术14（1）班 成员：14243148杨永周14243150朱剑秋14243146 王宁14243138 胡峰 14243140 李强14243136 陈一帆 14243137 贡森森 日期：2016年11月
磷元素对鱼肝细胞活性的影响 一、实验目的 随着农业的不断高速发展，我国农村为了更高的产量施大量的氮磷钾肥，虽然极大提高了农作物的存活率，但是肥料过剩所产生的水质问题也日趋显著。在这些问题中尤为突出的就是磷元素对水质的影响，调查发现，磷元素过多会使水富营养化从而产生水华破坏水中鱼类的生存环境导致大量鱼类死亡，所以我们今天想研究磷元素过多对鱼的细胞有什么影响，从而警醒人们关注水质安全不要过多施肥。 二、实验原理 草鱼是我国目前养殖产量最大的淡水鱼类之一，在人工养殖过程中，由于水质、饲料等因素易出现以脂肪性肝病为特征的营养性疾病。肝脏作为鱼体最大的解毒和营养代谢器官，在营养物质的消化吸收和保障鱼体健康方面起着重要作用。体外肝细胞分离和原代培养是研究肝细胞功能的有效方法，培养体系中的肝细胞可以很好的模拟体内肝脏的生理环境，用不同浓度的的磷化合物对其进行耐性实验，测试其生物活性。 三、实验器材 （1）设备 培养箱，超净工作台，倒置显微镜，高压蒸汽灭菌锅，低速离心机，冰箱，分析天平，细胞培养瓶8个，移液器，青霉素空瓶6个，血球计数板等。 （2）试剂 D-Hanks 液、PBS缓冲液、胰蛋白酶、牛跟腱胶原、10%胎牛血清、牛胰岛素、100 IU / mL 青霉素、100 μg / mL 链霉素，DMEM培养基，红细胞裂解液、细胞活性鉴别染液台盼蓝染色剂，不同浓度的磷酸溶液。 1：D-Hank’s液的配制称取KCl:0.1g，KH2PO4:0.03g，NaCl:4.0g，NaHCO3:0.175g，Na2HPO4`12H2O:0.04g，溶于双蒸水，混合均匀，定容至500ml，调节pH值7.0-7.4，高压蒸汽灭菌，4℃保存。 2：DMEM培养基的配制：血清的灭活：常用小牛血清，新鲜血清要在56℃水浴灭活30min，再经抽滤分装，即可加入培养基中；吸取配制好的青霉素、链霉素加入到50mlDMEM培养基中（不含小牛血清及双抗），再吸取5ml灭活的小牛血清和2ml 双抗加入培养基中混匀，小牛血清的含量为10%,置于4℃冰箱待用。 4：配置磷酸溶液母液，实验时候稀释成所需的浓度。 实验动物：市场售卖的鱼
北京林业大学717细胞生物学2020年考研专业课初试大纲
北京林业大学2020年考研717细胞生物学考试大纲 一、大纲综述 细胞生物学作为现代生命科学发展的分支学科，是高等院校本科生物学各专业的必修专业基础课，是生命科学重要的基础学科之一。通过细胞生物学的学习，要求全面系统地掌握细胞生物学的基本内容和主要研究方法，并从分子水平上了解细胞的各基本生命活动过程及其调控。本考试大纲主要根据北京林业大学本科生物科学、生物技术专业《细胞生物学》教学大纲编制而成，适用于报考北京林业大学硕士学位研究生的考生。 二、考试内容 (1) 绪论 细胞生物学的主要研究内容;当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域;细胞的发现与细胞学说的建立及其所起的承前启后的重要作用，细胞学与细胞生物学发展简史。 (2)细胞的统一性与多样性 细胞相关的概念、细胞的基本共性;最小、最简单的细胞——支原体、原核细胞的两个重要代表：细菌与蓝藻;真核细胞的基本结构体系、细胞的大小及其分析、细胞形态结构与功能的关系、原核细胞与真核细胞的比较、植物细胞与动物细胞的比较。 (3)细胞生物学研究方法 细胞形态结构的观察方法和相关仪器的原理和应用范围、细胞化学组成及其定位和动态分析技术的原理和应用范围、细胞培养类型和方法、细胞工程的主要成就以及用于细胞生物学研究的模式生物。 (4) 细胞质膜 生物膜的化学组成及结构模型、膜蛋白的种类及跨膜方式、膜的流动性和不对称性、细胞质膜的功能、膜骨架的结构与功能。
(5) 物质跨膜运输 物质跨膜运输的主要方式、运输的基本过程及特征;胞饮作用和吞噬作用的过 程及异同、受体介导的胞吞作用、组成型外排与调节型外排的过程及异同。 (6) 细胞的能量转换——线粒体和叶绿体 线粒体的形态结构、化学组成、酶的定位和线粒体的功能;氧化磷酸化的分子 基础、偶联机制和ATP合成酶的作用机制;叶绿体的形态、结构、主要功能——光 合作用;半自主性细胞器的概念;线粒体和叶绿体的蛋白质合成、运送与装配;线粒 体和叶绿体的增殖、起源。 (7)真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞质基质的涵义、主要功能;细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能;高尔基体的极性及其与细胞内的膜泡运输;溶酶体的发生及其与过氧化物酶体的差异;信号假说与蛋白质分选信号;蛋白质分选的基本途径与类型;膜泡运输的类型和特点、细胞结构体系的组装。 (8) 细胞信号传导 细胞通讯的基本概念和基本作用方式;细胞信号转导系统及其特性;细胞信号分子的分类;第二信使与分子开关的概念与生理功能;细胞表面受体三大家族：离子通道偶联的受体、 G-蛋白偶联的受体和与酶连接的受体及其各自参与的信号通路的 一般特征;细胞信号传递的基本特征。 (9) 细胞骨架 细胞骨架的概念与类型;微丝的结构成分、装配的动态性、特异性药物和微丝 的功能;微丝结合蛋白的类型与作用;肌肉收缩的分子机制;微管的结构成分、装配 的动态性、特异性药物和微管的功能;微管的马达蛋白及其功能;中间丝的主要类型、组成成分和结构。 (10)细胞核与染色体 核被膜的结构组成、核孔复合体的结构模型及其功能;染色质的概念及化学组成、染色质的基本结构单位——核小体的结构特征;常染色质和异染色质的定义与
植物细胞工程应用及发展前景
植物细胞工程应用及发展前景学号：110321219 姓名：郑善敏学院：机电工程学院班级：1103212 摘要: 本文主要阐述了植物细胞工程的发展前景及在农业、园林、医药、转基因技术中的应用现状。植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础, 具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术, 这些技术的发展和应用, 使植物细胞工程在人类现代生活中的地位更加突出, 并发挥着越来越重要的作用。 关键词: 植物细胞工程应用发展前景 1. 植物细胞工程的概念 以植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，改变细胞的某些生物学特性，从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。 1.1植物细胞工程的简要概述 在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。所谓细胞工程，是指以细胞为基本单位进行培养、增殖或按照人们的意愿改造细胞的某些生物学特性，从而创造新的生物和物种，以获得具有经济价值的生物产品。细胞工程根据研究材料的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。 1.2植物细胞工程的目的 细胞工程的目的，是得到人们所需要的生物产品。要使已经改造好的细胞产生大量具有经济价值的产物，就必须依靠下游加工过程，也就是我们常说的下游工程。它的作用就是大量培养细胞，并从培养液中分离、精制出有关的生物化工产品。由于植物细胞的高度易碎性，对剪切力的敏感、细胞有去分化和聚集作用，增殖时间长等独特性，使其大规模培养技术明显比微生物和动物细胞的发展缓慢。但通过不懈的努力，现在已经具备在２万升规模的生物反应器中培养烟草细胞的能力。而日本的三井石化也已经在使用750L发酵罐通过培养植物细胞而生产紫草宁，且产量较
细胞工程 实验一
细胞器的分离、制备与观察 [目的要求] 1．掌握差速离心法的原理。 2．了解甲基绿-派洛宁、中性红-詹姆斯绿的染色原理和着色现象。 3. 掌握细胞核、线粒体等细胞器的染色方法。 [实验原理] 球形颗粒的沉降速率取决于其密度、半径、介质黏度和离心力。 差速离心法（differential centrifugation）是将细胞匀浆在密度均一的介质中从低速到高速离心，较大颗粒先在低速离心时沉淀，再用高速离心上清液中的小颗粒物质，从而达到逐级分离细胞器的目的。 细胞器的分离常通过组织细胞匀浆、分级分离和分析三个步骤完成。 分级分离方法有两种，即：差速离心法和密度梯度离心法。 细胞器沉降先后顺序是细胞核、线粒体、溶酶体和替他微体、核糖体和大分子物质。 线粒体内膜上分布细胞色素氧化酶，能使詹纳斯绿B燃料保持在氧化状态呈现蓝绿色，而胞质中的颜料被还原成无色。 [实验用品] 1．器具：匀浆器、高速冷冻离心机、天平、普通光学显微镜、1.5 ml Ep管、载玻片、10 ml滴管、冰盒、冰块、滤网、染缸、20 ml烧杯。 2．材料：动物肝脏。 3．试剂：生理盐水、PBS、0.25 mol/L的蔗糖溶液、0.34mol/L的蔗糖溶液、0.88mol/L 的蔗糖溶液、95%乙醇、丙酮、甲基绿—派洛宁、中性红—詹纳斯绿、蒸馏水、冰。 4. 甲基绿-派洛宁染液：0.2mol/L醋酸缓冲液(pH4.8)：冰醋酸1.2ml，加蒸馏水至100ml；醋酸钠2.72g溶于100ml蒸馏水中; 使用时两液按2：3比例混合. A液：5%派洛宁水溶液4ml、2%甲基绿水溶液14ml、蒸馏水16ml；B液：0.2mol/L。醋酸缓冲液(pH4.8)16ml。使用时临时将A液与B液混合(5:2)。 5．）中性红-詹纳斯绿B染液： A: 将3滴詹纳斯绿B饱和水溶液(溶解度5.18％)加到5ml无水乙醇中，然后再加入1ml 1:15000中性红溶液(中性红10mg溶于
人教版高中生物选修3[知识点整理及重点题型梳理]植物细胞工程 (植物克隆技术)
精品文档用心整理 人教版高中生物选修三 知识点梳理 ）巩固练习 重点题型（ 常考知识点 植物细胞工程（植物克隆技术） 【学习目标】 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、体验植物组织培养技术。 3、列举植物细胞工程的实际应用。 【要点梳理】 要点一：克隆——无性繁殖系【植物细胞工程（植物克隆技术）369167克隆】 1.分子水平的克隆: DNA复制很多碱基序列相同的DNA 2.细胞水平的克隆 细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞 3.个体水平的克隆 组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体 要点二：植物细胞工程的基本技术 1.细胞的全能性 （1）遗传基础 生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的，因而都含有生物体的一整套遗传物质，都具有发育成完整 个体的潜能。 （2）不能表现的原因 在生物体上不能表现出其全能性，只能通过细胞分化形成不同的组织、器官，这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。 2.植物细胞表现其全能性的条件 （1）脱离母体。 （2）植物组织培养时，培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素（如生长素、细胞分裂素），这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。 （3）在植物组织培养的前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生长、分化。 3．植物组织培养 （1）过程： 在无菌条件下，将植物体的器官或组织片段（如芽、根尖或花药）切下来，放在适当的人工培养基上进行离体培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。这种组织的细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。原来已经分化，并且具有一定功能的体细胞（或性细胞）丧失了原有的结构和功能，又重新恢复了分裂功能，叫做细胞的脱分化。将处于脱分化状态的愈伤组织，移植到合适的培养基上继续培养（在适当的光照、温度等条件下）愈伤组织就会重新进行分化，产生出植物的各种组织和器官（如根、茎、叶等），进而发育成一棵完整的植株，这个过程叫做植物细胞的再分化。
17版教学大纲《细胞生物学》
《细胞生物学》教学大纲 课程编号：08300063 学时： 32 学分： 2 一、课程的性质和任务 细胞生物学是为生物技术、生命科学和生态学专业学生开设的专业必修课。该课程是是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等生命活动的专业基础学科。通过本课程的学习，使学生正确认识细胞结构、功能及各种生命活动和生命现象；掌握细胞的形态结构及细胞生命活动规律，了解细胞生物学研究领域的重点和热点，提高学生对细胞生物学知识的应用能力。 二、相关课程的衔接 先修课程：生物化学。 后续课程：遗传学、细胞工程。 三、教学的基本要求 1.重点掌握细胞结构与功能，理解并掌握各个亚细胞结构功能及各结构的装配。 2.理解并掌握细胞重要生命活动（增殖、分化、衰老及调亡等）过程的规律及调控，各细胞 组分的互动与网络架构及细胞调控的基本规律。 3.掌握细胞生物学的学科历史，了解该领域研究重点及热点。 四、教学方法与重点、难点 教学方法：本课程采用课堂讲授、讨论及多媒体教学相结合开展教学。 重点：重点讲授各个亚细胞结构、各结构的装配及功能，细胞生命活动（增殖、分化、衰老及调亡等）过程的规律及调控，个细胞组分的互动与网络架构及细胞调控的基本规律。 难点：细胞结构的功能中涉及的作用机制（包括假说、模型等）以及细胞生命活动的调控机制（如蛋白质的分选、膜泡运输等）。 本课程力求做到突出重点内容，讲清难点内容，并着重做好以下两点： 1.重视基础性和系统性：细胞结构、功能是课程的重点讲解内容，也是了解生命活动和生命 现象的基础，更是学好本课程的基石。图文结合从细胞的显微、亚显微和分子三个水平来 系统的认识细胞的结构及功能，使学生更全面系统的掌握细胞的形态结构及细胞生命活动 规律。 2.了解相关的学科历史及当前研究热点：在传授传统的基础理论的同时，适当加入相关内容 的学科历史，以及研究进展。熟知历史可以更好的理解该领域的研究发展方向。
细胞工程实验报告
原理，实验步骤或实验方法，实验结果与分析，注意事项，实验感悟 实验一培养基母液的配制 一、实验目的 通过配置MS培养基母液，掌握母液的配置和保存方法 二、实验原理 配置培养基时，为了使用方便和用量准确，通常采用母液法进行配置，即按培养基配方中各试剂的用量，扩大若干倍后再准确称量分别先配制成一系列的母液置于冰箱中保存，使用时按比例吸取母液进行稀释配置即可。 三、实验材料、试剂和仪器设备 1.试剂 NH 4NO 3 ,KNO 3 ,KH 2 PO 4 , CaCl 2 ·2H 2 O ,MgSO 4 ·7H 2 O,FeSO 4 ·7H 2 O Na 2-EDTA,MnSO 4 ·4H 2 O,ZnSO 4 ·7H 2 O, , KI,CuSO 4 ·5H 2 O,CoCl 2 ·6H 2 O,肌醇，甘氨酸， 盐酸硫胺素，盐酸吡哆醇，烟酸，蒸馏水NAA,6-BA 2.仪器设备 电子天平，烧杯（50ml、100ml、500ml、1000ml）量筒（1000ml、100ml、25ml），容量瓶(1000ml、500ml、100ml)，试剂瓶，玻璃棒数支，药芍，称量纸等。 四、实验步骤 1 大量元素母液的配制 先用量筒称量适当蒸馏水放入500ml烧杯中，按照配方表中用量依次分别称取： NH 4NO 3 ,KNO 3 , KH 2 PO 4 , MgSO 4 ·7H 2 O, CaCl 2 ·2H 2 O，待第一种化合物完全溶解后再 加入第二种化合物，当最后一种化合物完全溶解后，将溶液转移至500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至500ml，然后转移至细口试剂瓶中，贴上标签，注明母液名称，放大倍数，配制日期，配制人，并置于冰箱中保存备用。 2 微量元素母液的配制 按照配方表中用量用电子天平依次称取MnSO 4·4H 2 O, ZnSO 4 ·7H 2 O H3BO3 , KI, Na 2 MoO 4 ·2H 2 O，CuSO 4 ·5H 2 O, CoCl 2 ·6H 2 O,按制备母液I的方法逐个 溶解，转移至容量瓶中，然后定容至500ml，转入细口试剂瓶中，贴上标签，注明母液名称，放大倍数，配制日期，配制人，并置于冰箱中保存备用。 3铁盐母液的制备
(完整版)2.1.1植物细胞工程的基本技术知识点汇总
2.1.1植物细胞工程的基本技术知识点 一、细胞工程的含义及分类： 1、含义：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合性科学技术。 （1）原理和方法： 。 （2）操作水平： 水平或 水平 （3）目的：改变细胞内的 或 。 2、种类： 根据操作对象分： 细胞工程和 细胞工程 植物细胞工程包括：植物组织培养、植物体细胞杂交。 动物细胞工程包括：动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、单克隆抗体技术 二、细胞的全能性： 1、概念：已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。 2、细胞全能性的原因：一般生物体的每一个细胞都包含该种生物的 。 3、现实表现：在生物的生长发育的过程中，细胞 全能性，而是 。 原因：在特定时间和空间条件下，细胞中的基因会 表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。 4、全能性的高低： ①受精卵＞配子＞体细胞 ②植物细胞＞动物细胞（动物细胞核具有全能性） ③具有分裂能力的细胞＞不分裂的细胞 ④分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。 三、植物组织培养技术 （一）过程： 1、原理： 的原理 2、条件：①离体的植物细胞、组织、器官（外植体）。②无菌。③人工配置的培养基（固体培养基，含有琼脂）。④适宜的条件：水、矿物质、有机物。⑤植物激素：生长素（诱导细胞分裂和根的分化）和细胞分裂素（促进细胞分裂和不定芽的分化）。⑥早期避光，后期光照。 3、愈伤组织：由排列疏松、无一定形态、高度液泡化的薄壁细胞组成。 4、脱分化：让 的细胞，经过诱导后，失去其 而转变成 细胞的过程。 5、再分化：愈伤组织在一定的培养条件下，分化出 ，形成完整的小植株。 一定的营养、激素 （ ） 离 体的植物细胞、 组织、器官 愈伤 组 织 完整 植 新植株
《细胞工程》课程教学大纲
《细胞工程》课程教学大纲 课程编号： 课程名称：细胞工程 总学时数：48 先修课及后续课：先修主要课程有生物化学、细胞生物学、微生物学、现代生物技术导论、基因工程；后续课程有酶工程、生物制药工艺学、免疫学。 一、说明部分 1．课程性质 本课程属于生物技术专业必修专业课，授课对象为该专业本科学生。 细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法，在细胞水平上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。 2．教学目标及意义 细胞工程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。生物工程专业学生通过本课程的学习，掌握生物组织、器官及其细胞离体培养的原理与技术，以及细胞融合与杂交瘤技术、单倍体与多倍体育种技术、细胞重组与克隆技术、胚胎工程技术、基因导入等的基本原理、技术路线和方法，为从事生物学领域的相关研究及其与细胞工程有关的生物技术产业奠定良好的理论和技术基础。 3．教学内容及教学要求 重点掌握本学科的基本原理和基本技术即：细胞全能性学说在细胞工程中的指导作用；培养条件下的细胞分化和器官发生的调控；不同组织、器官的培养特点和控制方法；以及细胞融合与杂交瘤技术、单倍体与多倍体育种技术、细胞重组与克隆技术、胚胎工程技术、基因导入等。了解细胞工程的各类技术在现代生物学与生物技术领域的应用途径、最新进展与发展潜力。在掌握基本知识的前提下，能针对具体课题对重要技术的技术路线进行初步设计。 4．教学重点、难点 教学重点是本门学科的基本理论和重要技术的操作方法和程序，如细胞全能性、脱分化、再分化、细胞融合，以及动植物组织培养技术、原生质体培养技术、细胞融合与杂交瘤技术、单倍体与多倍体育种技术、细胞重组与克隆技术等。难点是一些概念的区别与重要技术的应用范围、发展前景和存在的问题，如转基因动物的克隆与转基因克隆动物技术的区别、干细胞技术与克隆技术的应用等，以及针对具体课题如真菌原生质体融合，应用所学知识尝试技术路线和程序的设计。 5．教学方法及手段 多媒体课堂讲授为主，结合实验教学
2.1.(1)植物细胞工程 教学设计
2.1.1植物细胞工程基本技术 【内容与解析】 本节课要学的内容植物细胞工程基本技术指的是植物组织培养，其核心是植物组织培养的原理和过程,由于它还与植物体细胞杂交的原理、植物细胞工程应用的实例等有…紧密的联系,所以在本学科有…重要的地位，。教学的重点是植物组织培养的原理和过程，解决重点的关键是植物组织培养的实验。【教学目标与解析】 1．教学目标 （1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 （2）列举植物细胞工程的实际应用 2．目标解析 （1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术就是要学生知道组培过程中的每一个步骤且要明白每个过程中的特点，植物体细胞杂交技术是要学生知道它的定义和如何实现这个过程中的每一步骤。 【问题诊断分析】 在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是植物体细胞杂交的原理不理解，产生这一问题的原因是…学生对这类问题的认识尚浅。要解决这一问题，就要…给予学生一定的理论知识，及事例分析。 【教学过程】 问题一：为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 设计意图：…通过此问题引出植物组织培养 师生活动; 1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？ 2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？ 3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？ 4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？ 问题二：植物组织培养技术： 问题1．植物组织培养技术的概念是什么？ 问题2．植物组织培养技术的原理是什么？ 问题3．植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？ 问题4．植物组织培养的培养基含有哪些成分？ 问题5．分析图2—5，概述植物组织培养技术的基本过程。 问题6．什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？ 展示马铃薯——番茄杂种植株的图片，根据设想来引出植物体细胞杂交 问题三：植物体细胞杂交技术： 问题1．什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？ 问题2．在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？ 问题3．怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？ 问题4．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？ 问题5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？ 问题6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 问题7．分析图2—9，概述植物体细胞杂交的基本过程。 1
高中生物选修3植物细胞工程知识点
高中生物选修3植物细胞工程知识点 1.细胞脱分化：就是让已分化的细胞，经过诱导后，失去特有的结构和功能而 转变成未分化细胞的过程。 2.愈伤组织：细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的成无定形状态的薄壁细胞 团。 3.外植体：用于植物组织培养的离体器官组织或细胞。 4.具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜 能，也就是说，每个细胞都具有全能性的特点。 5.全能性的原理：细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而不是全部基 因。 6.全能性表达的标志：已分化的细胞形成完整的个体，若只是形成某种组织器 官，则不能体现全能性。 7.全能性的高低比较： （1）受精卵>生殖细胞>体细胞 （2）体细胞:植物细胞>动物细胞 （3）分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 （4）幼嫩细胞>衰老细胞 （5）分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞 8.外植体经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化形成芽和根;芽和根进 而形成植株。 9.脱分化过程进行有丝分裂；再分化过程进行有丝分裂的同时也进行分化。 10.植物组织培养：就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、 细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 11.植物细胞杂交：就是将不同的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞， 并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。目的：获得杂种植物体。用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；杂交过程的关键：原生质体间的融合；人工诱导的方法：包括物理法和化学法，物理法包括：离心、振动、电激；化学法包括：聚乙二醇。 12.植物细胞杂交的优点： （1）打破了物种之间的生殖隔离，实现了远源杂交。 （2）扩大了遗传重组的范围。 13.微型繁殖技术：把用于繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型 繁殖技术。 14.人工种子：就是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。 15.作物新品种的培育： （1）单倍体育种（有性生殖）优点：极大地缩短了育种的年限。 （2）突变体的利用优点：能够产生新性状。
医学细胞生物学实验教学大纲
医学细胞生物学实验教学大纲 实验一显微镜的操作与使用 3学时 实验二有丝分裂 3学时 实验三鸡血细胞融合 3学时 实验二有丝分裂 【目的要求】 (1)掌握动、植物细胞有丝分裂过程各期的特点及主要区别。 (2)掌握有丝分裂标本临时压片技术。 【实验原理】 细胞经过生长和分裂而完成增殖的全过程称细胞增殖周期。不同分裂方式的细胞其增殖周期表现形式不同。 无丝分裂是低等生物增殖的主要方式，由于其过程简单而迅速，没有染色体组装、纺锤体形成等一系列变化，故又称直接分裂。在高等动物体内可发生在某些迅速增殖的组织f如口腔上皮)、体外培养细胞，创伤修复、病理性代偿组织(伤口附近、炎症)中。有丝分裂是高等生物体细胞增殖的主要方式，由于其过程较为复杂，细胞内发生一系列复杂的丝状结构变化(染色体组装、有丝分裂器的形成)后，细胞才进行分裂，故又称为间接分裂。 【实验用品】
(1)器材：显微镜、载玻片、盖玻片、眼科镊、培养皿、刀片。 (2)试剂：Carnoy固定液(甲醇：冰醋酸=3：1)，70％乙醇溶液，1mol／L HCl苯酚品红染液。 (3)标本：马蛔虫子宫切片、洋葱根尖纵切片。 (4)材料：洋葱根尖或水仙根尖。 【内容与方法】 (一)动物细胞有丝分裂观察 (1)标本制备：马蛔虫子宫石蜡切片，铁苏木精染色。 (2)观察：先在低倍镜下观察。在马蛔虫子宫切面上可见子宫腔内有许多近圆形的受精卵细胞，大多处于不同的分 裂时期。每个受精卵细胞外均围有一层厚的受精卵膜，它与受精卵细胞间的空隙为围卵腔。在有些受精卵细胞外表面或受精卵膜内可见有极体附着。注意在切片标本的几个子宫切片中寻找和观察处于间期和有丝分裂不同时期的细胞，转换高倍镜仔细观察它们的形态变化(图6---2)。 间期(interphase)：细胞质内有两个近圆形的细胞核，二为雌原核，一为雄原核。两个原核形态相似，不易分辨。细胞核内染色质分布比较均匀，核膜完整，细胞核附近胞质中有中心体(central body)存在。 前期(prophase)：雌雄原核相互靠近，核仁(nucleolus)消失，染色质逐渐浓缩成扭曲细丝状染色丝(chromatin fiber)，进一步缩短变粗，形成短棒状染色体(chromosomc)。前期核膜消失，两对中心粒(centri0le)分离，周围出现星射线并分别向细胞的两极移动。 中期(metaphase)：染色体排列在细胞中央，形成赤道板(equatorialplate)。由于细胞切面不同，此期有侧面观和极面观两种不同图像。侧面观染色体排列在细胞中央，两极各有一个中心体，其周围有星射线。中心体之间纺锤丝与染色体着丝点相连，这些结构总称为有丝分裂器。极面观可见六条染色体平排于赤道面上，此时染色体已纵裂为二，但尚未分离。 后期(anaphase)：纵裂后形成的子染色体在纺锤丝的牵引下分别向两极移动，成为相等的两群。细胞拉长，中部的细胞膜开始凹陷。 末期(telophase)：两极的子染色体逐渐解体、模糊，变成染色质态。核膜、核仁也相继重新出现，纺锤丝星射线消失，细胞膜的凹陷加深，最后横缢成两个子细胞。 (二)植物细胞有丝分裂观察 1．洋葱根尖纵切片的观察 (1)标本制备：洋葱根尖石蜡纵切片，铁苏木精染色。 (2)观察：取洋葱根尖纵切片标本．在低倍镜下观察，洋葱根尖由尖端向上可分为三个区域。 1)根冠区：位于尖端，细胞排列较疏松的区域。 2)生长区：位于根冠区上方，细胞方形或扁方形，排列紧密，细胞有强烈的分裂增生能力，大都处于分 裂期的各个不同时期。 3)延长区：位于生长区上方，细胞延长成长方形，细胞多处于分裂间期。先在低倍镜下找到生长区，换 高倍镜观察，辨认处于不同分裂时期的细胞。 间期：细胞核内染色质分布均匀，核形态明显，核内可见l一2个染色很深的核仁。
植物细胞工程应用及发展前景
植物细胞工程应用及发展前景 摘要本文主要阐述了植物细胞工程的发展前景及在农业、园林、医药、转基因技术中的应用现状。植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础, 具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术, 这些技术的发展和应用, 使植物细胞工程在人类现代生活中的地位更加突出, 并发挥着越来越重要的用。关键词植物细胞工程应用发展前景 正文 植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。随着该技术的不断完善和发展, 植物细胞工程已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术, 包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等。这些技术的发展和应用, 使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出, 并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢产物的生产方面发挥了重要的作用。 1 培养植物细胞 获得生物产品对于人类来说, 植物次生代谢产物一直是药物和工业原料的重要来源, 同时很多植物次生代谢产物又是优良的食品添加剂和名贵的化妆品原料, 有些甚至是生物毒素的主要来源, 可以用于杀虫、杀菌而对环境和人畜无害。植物细胞培养作为重组蛋白的生产系统, 集合了微生物发酵、动物细胞培养和完整植株培养系统的很多优点。可以利用植物细胞悬浮培养、固定化培养及各种生物反应器实现次生代谢产物尤其是药用植物成分的大量生产, 这对实现中药技术现代化具有重要意义。目前, 我国的药用植物细胞培养技术取得了很大进展。以细胞培养技术为主要手段的商品化生产药用植物天然产物的工业正在迅速崛起。如人参、毛地黄、萝芙木、紫草、黄连等已实现了工业化生产。人参根的培养已达到了200升发酵罐。红花细胞培养的研究也进入了中间试验水平。除此之外, 我国科研人员还进行了当归、青蒿、长春花、紫背天葵、延胡索等药用植物的细胞工程研究。新疆紫草、人参的细胞培养进入了工业化生产。据统计, 现在已经能从400多种药用植物中建立了植物组织和细胞培养物, 从中分离出600 多种代谢产物。但由于技术上的原因, 与人类所需相比仅有少数的物质可用细胞培养的方法来生产, 主要困难是在一些培养的组织细胞中次生代谢产物的含量极低。因此开展旨在提高药用有效成分的细胞培养及次生代谢调控工作是一项很有应用前景的探索性研究工作。 2 植物无性快繁技术 植物无性快繁技术是指利用离体培养技术, 将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行离体培养, 在短期内获得大量遗传性状一致的个体的方法[ 1 ] 。植物快繁的速率是相当惊人的。如大花蕙兰的快速繁殖, 在适宜的条件下, 一个大花蕙兰的圆球茎在一个半月里可以增殖出6个圆球茎, 每年可继代培养8次, 一年之内就可以繁殖出85 = 2097152个圆球茎, 这些圆球茎又可以进一步长成有商品价值的试管苗。植物快速繁殖技术在园艺和农业上有广泛的应用。首先, 可应用于杂合植物材料的大量繁殖, 许多优良观赏植物和经济植物的所谓! 品种?都是杂种, 一旦有性繁殖, 后代性状分离则不能得到性状均一的植株, 通过无性繁殖能够保持杂合性, 并且大量生产性状均一的商品苗。其次可应用于脱病毒种苗生产。长时期营养繁殖的农作物和果树往往感染和积累了许病毒, 通过茎尖培养可以脱除病毒, 并进行无毒苗的大量生产。近年来我国出现了许多脱毒试管苗工厂。广东新会和顺德已建立了两个年产百万株试管苗的工厂。新会的试管苗厂扩建后, 目前年生产能力达到2000 万株。同时对香蕉的主要病害香蕉花叶病和束顶病进行了研究。另 外, 内蒙古、黑龙江、湖南、湖北、河南、甘肃等地建立了生产脱毒种薯的原种场。脱毒马