细胞工程重点总结

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细胞工程知识点总结

细胞工程知识点总结

细胞工程知识点总结细胞工程,是一门涉及生命科学和工程学的交叉学科,它关注的是利用细胞和分子技术来实现生物医学和生物工程的应用。

细胞工程的发展不仅对医学诊疗和疾病治疗领域有着重要的意义,也对生物工程的发展起到了推动作用。

在这篇文章中,我们将对细胞工程的一些重要知识点进行总结。

1. 细胞培养技术细胞培养技术是细胞工程的基础,它是指将细胞从体内或体外分离出来,在适当的环境条件下进行培养、增殖或分化。

细胞培养技术涉及到细胞培养基的配制、细胞传代方法、培养条件的调控等。

对于细胞工程的实验研究以及细胞药物的生产和培养,细胞培养技术都起到了至关重要的作用。

2. 细胞凋亡与细胞增殖细胞凋亡和细胞增殖是细胞工程中两个重要的生物学过程。

细胞凋亡是指受到内部或外部刺激后,细胞通过一系列的生化反应主动死亡。

细胞凋亡在细胞工程中有着广泛的应用,例如用于肿瘤治疗和组织工程的构建。

而细胞增殖则是指细胞的数量增加,通过细胞的分裂和增生来实现。

细胞增殖在组织修复和再生医学方面具有重要的意义。

3. 基因工程技术基因工程技术是一种将外源基因导入目标细胞中的方法,以实现特定功能或表达特定蛋白质的技术。

基因工程技术在细胞工程中被广泛应用,例如用于基因治疗和基因表达的研究。

基因工程技术的主要方法有转染法、电穿孔法、病毒介导转导等。

4. 细胞信号传导与细胞外基质细胞信号传导是细胞与细胞之间或细胞与环境之间进行信息传递的过程。

细胞信号传导是细胞工程领域研究的重点之一,它对细胞内信号传递路径的研究以及细胞外基质的调控具有重要意义。

细胞外基质是细胞外环境中的一种复杂的生物大分子结构,它不仅对身体组织的结构和功能有着重要的影响,同时也对细胞外基质中的信号传导起到了调控作用。

5. 组织工程与再生医学组织工程是一门将细胞、材料科学和工程学相结合的学科,它旨在通过构建人工组织和器官来替代或修复受损的组织和器官。

组织工程在细胞工程领域具有重要的地位,它涉及到细胞培养、支架材料的设计与构建、组织的生物学特性等。

细胞工程重点总结

细胞工程重点总结

细胞工程:按照一定的设计方案,通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作,获得重构的细胞、组织、器官以及个体,创造优良品种和产品的综合性生物工程。

一、无菌操作1、无菌操作时注意事项:1、点燃酒精灯,所有操作均在火焰近处并经过烧灼进行;2、冷却后才能使用;3、操作时,打开试管盖,进行烧灼灭菌,但是时间要短。

在火焰上烧瓶口。

保证容器倾斜。

4、进行操作时动作要准确敏捷,但是不宜太快,防止空气流动,增加污染的机会;5、超净工作台上的器具和用品要摆放合理。

6、操作时器具不能触及瓶口以防止污染;7、不要说话;8、接种时在近火焰处打开瓶口,使瓶倾斜,以免空气中微生物落入瓶中9、整个接种操作应在近火焰处进行,且动作要迅速10、防止操作带来的污染接种过程中尽可能达到悬空要求11、接种时不得用手接触瓶盖内壁或瓶口12、瓶盖朝上放,接种完毕后立即盖好瓶口;13、接种完一瓶用火烧用具以防止交叉污染产生。

14、种子和分生组织培养时通常将其贴放在培养基表面,,以保证供氧充足。

15、接种植株茎段时注意形态学下端插入培养基内,而形态学上端露于空气中.16.污染材料应及时清除,高压灭菌。

2、无菌室 1.要求:密封、防尘、防菌,2.结构:更衣间、缓冲间、操作间,3.空气消毒:紫外灯或无臭氧紫外线消毒器, 4.操作:在超净工作台上.(超净工作台,侧流式:垂直式,气流由左侧或右侧通过工作台面流向对侧,也有从上向下或从下向上流向对侧。

有挡板。

外流式:水平式,净化的空气面向操作者流动,多为开放式,没有防护挡板,易污染。

)二、动物细胞工程1.细胞贴壁率:细胞贴壁率又称接种存活率,用于观察贴壁附着生长细胞,主要反映细胞的生存能力和部分底物材料的相容性。

2、细胞周期:也称细胞分裂周期,是指一个细胞经生长、分裂增殖成两个细胞所经历的全过程。

3、细胞系:由原代培养产生的能进行无限次传代培养的细胞群。

4、细胞株:是指从一个经过生物学鉴定的细胞系用单细胞分离培养或通过筛选的的方法,由单细胞增殖形成的细胞群。

生物专业细胞工程重点总结

生物专业细胞工程重点总结

细胞学说:一切细胞从单细胞到高等动植物都是由细胞组成的,细胞是生物体结构和功能组成单位。

细胞周期:从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程Go期细胞:暂时脱离细胞周期,不进行增殖,在适当刺激下可以重新进入细胞周期终端分化细胞:不可逆的脱离细胞周期,丧失分裂能力,但保持生理机械活动的细胞连续分裂细胞:在细胞周期中连续运转的细胞细胞分化:细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。

持家基因:微生物生存所必须的基因组织特异性基因:组织中专一性表达的基因脱分化:细胞脱离原状态,恢复到分生状态再分化:脱分化细胞在特定条件下再次开始新的分化发育过程,最终形成组织器官个体胚状体:体细胞胚离体条件下,没有经过受精过程,但经过胚胎发育过程所形成的胚的离似物植物体细胞杂交:又称植物原生质体杂交,是指将不同来源的原生质体相融合并使之分化再生形成新的物种的技术贴壁细胞:是机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式,有机体的多数细胞在体外培养时必须贴附在培养瓶等支持物上才能生长悬浮性细胞:血液中的淋巴细胞、白细胞及某些肿瘤细胞等在体外培养时不需要贴附在支持物上,而需要悬浮状态原代培养:从供体获得细胞后的首次培养传代培养:由原培养瓶中分离稀释后传到新的培养瓶的过程接触抑制:在体外培养的贴壁细胞中,当两个细胞由于移动而相互靠近发生接触时由细胞接触而抑制细胞运动的现象密度抑制:细胞接触汇合后,虽发生接触抑制,但只要营养充足,仍然能够进行增殖分裂,但当细胞密度进一步增大,培养液中营养成分减少代谢产物增多时,则发生密度抑制导致细胞分裂停止细胞株:经单细胞增殖而成的,具有特殊性质和标志物的细胞群细胞系:原代培养物开始第一次传代培养后的细胞群体干细胞:一类能自我更新和有分化潜能的细胞多克隆抗体:由同一抗原的多种抗原决定簇刺激机体产生多种混杂在一起的单克隆抗体单克隆抗体:由一种抗原决定簇刺激机体,由一个B淋巴细胞接受该刺激产生的抗体胞质体:去除了细胞核后的由膜包裹的无核细胞微细胞:由一条或几条染色体,外裹一薄层细胞质,由完整细胞包被的微小细胞1、粗面内质网:结合核糖体光面内质网:合成脂类3、细胞分化的基本特征:①分化过程不可逆②分化水平决定其生理状态③分化水平越高,其分化潜力越窄4、细胞分化的原因:①基因的选择性表达②细胞质的决定作用③细胞间的相互作用④环境对细胞分化的影响5、细胞全能性:①每个植物细胞都有其母体的全部遗传特性②每个细胞都可在特定条件下发育成与母体一样的植株6、多倍体育种:优点:根茎叶花果实较大,抗逆性强,产量高,代谢旺盛缺点:高度不育→减数分裂紊乱7、克隆方式:①胚胎细胞核移植②胚胎干细胞移植③胎儿成纤维细胞核移植④体细胞核移植8植物组织快速无性繁殖:①优势:快、无性②定义:利用离体培养技术,将来自优良植株的茎尖,叶芽、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植株③植物组织快速无性繁殖的途径:a、芽途径:顶芽或腋芽→完整植株b、器官发生途径:直接:外植体→不定芽或根→完整植株间接:外植体→愈伤组织→不定芽或根→完整植株c、胚状体途径:经过分化阶段区别:①区别于自然情况下所形成的无融合生殖胚,利于胚囊中的反足细胞,助细胞,珠心细胞形成的不定胚②区别于没有经过离体培养的合子胚,没有经过受精过程③一定经过胚胎发育过程,区别于器官发生途径直接途径:外植体→胚状体→完整植株间接途径:外植体→愈伤组织→胚状体→完整植株d、原球茎途径:外植体→兰球径→完整植株④快速无性繁殖的优势:a、保持杂合植株的优良特性b、可挽救濒临植物c、加速濒危植物的繁衍d、便于优秀种质材料的交换和贮运e、和植物脱病毒技术结合起来,可为生产上提供健康无毒植株9、植物脱病毒技术:脱毒方式原则:既能杀毒,又不损伤植物材料生物法:a、茎尖分生组织培养法①茎尖无维管素,胞间连丝不发达②茎尖组织进行细胞分裂,抑制病毒复制③植物激素的存在,抑制病毒复制b、珠心胚法:珠心胚不属于体细胞胚,不在离体条件下10、植物细胞的大规模培养:①培养方式:1悬浮细胞:成批培养、连续培养、半连续培养2固体培养:易将细胞核培养基分离(包埋法、吸附法)②意义:a、次生代谢产物的生产:药物、香料、色素中的酚类、生物碱、甾类、例如人参皂苷、长春花碱、紫草宁b、转基因植物细胞大规模培养以得药用蛋白质表皮生长因子、生长激素、干扰素11、原生质体的融合:①化学法:a、盐融合法b高钙高PH值法c、PEG法②物理法:电融合法12、多倍体育种方法:①生物法:a、远缘杂交b、体细胞杂交②物理法:a、温度休克法:略高于冷致死温度或略低于热致死温度处理材料,诱导产生多倍体的方法b、水静压法:较高水静压处理材料,抑制第一次或第二次卵裂中第二极体的放出c、化学法:秋水仙素抑制纺锤体的形成13、同源多倍体:无籽西瓜二倍体西瓜→(秋水仙素)四倍体*二倍体→三倍体14、为什么单倍体育种(单倍体优势):单倍体育种优点:①单倍体植物只有一套染色体,染色体上的每个基因都能显示相应的形状,是进行遗传分析的理想材料②单倍体植物细胞只有一套染色体,如将其染色体加倍即可获得纯合二倍体,可代替杂交育种过程中多次自交产生纯合品系过程,缩短育种年限缺点:①较二倍体植株各方面小②高度不育15、孤雄生殖:由精核在卵细胞内单独发育成单倍体①方式:a、花粉培养b、花药培养②过程:外植体的选择和消毒→组织培养单倍体植株→植株的鉴定→人工染色体加倍→组织培养→鉴定③花粉培养:优点:所得植株为单倍体植株缺点:组织培养难度大④花药培养:优点组织培养难度小缺点:花药壁、花丝干扰单倍体植株形成16、孤雌生殖:雌雄配子未经融合,由雌配子单独发育成种子的无性融合生殖①方式:a、物理法:高温、低温、射线b、化学法:马来酰肼苯乙酸二甲基亚砜c、生物法:延迟受粉异源花粉授粉②过程:外植体的选择消毒→组织培养单倍体植株→植物的鉴定→人工染色体加倍→组织培养→鉴定③单倍体鉴定:标记性状鉴定法标记在雄配子上没有标记17、外源基因导入受体方式:载体①农杆菌转化法:根瘤农杆菌的细胞中含有Ti质粒,Ti质粒上有一段DNA。

专题2__细胞工程知识点总结

专题2__细胞工程知识点总结

生物选修3专题2 细胞工程知识点总结(一)植物细胞工程1.理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

(3)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。

3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。

化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

(二)动物细胞工程1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。

细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。

(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。

通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。

此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。

通常需加入血清、血浆等天然成分。

③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

④气体环境:95%空气+5%CO2。

O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

细胞工程知识点

细胞工程知识点

细胞工程知识点植物细胞工程1.理论基础(原理):全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞 2.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→胚状体 ―→植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒(材料: )、制造人工种子(培养至 )、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产(培养至 )。

(3)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。

3.植物体细胞杂交技术 (1)过程:注:杂种细胞的染色体数等于两个杂交细胞的 。

(2)原理: (3)诱导融合的方法:物理法包括 等。

化学法一般是用 作为诱导剂。

(4)意义: 。

动物细胞工程1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的,将它分散成,然后放在适宜的中,让这些细胞。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(的器官或组织)→剪碎→用处理分散成单个细胞→制成→转入培养瓶中进行→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续。

原代培养(10代以内):遗传物质传代培养(10代以后):遗传物质(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就,称为(只有一层细胞)。

细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面时,细胞就会,这种现象称为。

(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行处理。

通常还要在培养液中添加一定量的,以防培养过程中的污染。

此外,应,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、、无机盐、等。

通常需加入等天然成分。

③温度:适宜温度:哺乳动物多是;pH:。

④气体环境:95% +5% 。

O2是所必需的,CO2的主要作用是。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、、、培养医学研究的各种细胞。

(①两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂,都是无性繁殖,都可称克隆,都不涉及减数分裂。

②植物组织培养最终产生新个体,体现了细胞的全能性;动物细胞培养产生大量细胞,不形成新个体,故不能体现细胞的全能性。

细胞工程的生物知识点总结

细胞工程的生物知识点总结

细胞工程的生物知识点总结1. 细胞结构与功能细胞是生命的基本单位,由细胞膜、质壁、细胞核、细胞质和细胞器等部分组成。

不同类型的细胞具有不同的结构和功能,请研究人员通过细胞工程技术对细胞的结构和功能进行深入研究,包括细胞的形态特征、生物化学特性、信号传导机制等。

2. 细胞培养技术细胞培养技术是细胞工程中的重要内容,主要包括细胞的分离、培养、传代、冻存和复苏等技术。

通过细胞培养技术,研究人员可以获取大量的同种或异种细胞用于实验研究和临床应用。

3. 细胞信号传导细胞信号传导是细胞与环境之间相互作用的过程,包括细胞对外界刺激的感知、传导和反应等。

研究人员通过细胞工程技术可以揭示细胞信号传导的机制,以及调控信号传导过程的方法和技术。

4. 细胞分化和再生细胞分化是指未分化的细胞在外部刺激下发生形态和功能上的改变,进而组成不同类型的成熟细胞。

细胞再生是指受损细胞的修复和更新过程,是细胞工程领域的研究热点之一。

5. 干细胞研究干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞,对于细胞工程和再生医学有着重要的意义。

研究人员可以通过细胞工程技术对干细胞的生物学特性和应用潜力进行深入研究。

6. 细胞治疗和再生医学细胞治疗是指利用细胞工程技术治疗疾病的方法,包括干细胞移植、细胞基因治疗、组织工程等。

再生医学是利用细胞工程技术再生、修复和替代受损或疾病组织器官的医学领域。

7. 细胞生物传感器细胞生物传感器是一类利用细胞作为传感元件来检测生物学和化学变化的传感器,具有灵敏度高、选择性好、动态范围广等特点,对于环境监测和疾病诊断有着重要的意义。

8. 细胞克隆技术细胞克隆是人工复制和培育大量相同细胞的技术,包括植物细胞克隆、动物细胞克隆和人类细胞克隆等。

研究人员可以通过细胞工程技术研究细胞克隆的机制和方法,以及开发新的克隆技术。

总之,细胞工程是一门富有挑战和前景的学科,涉及多个学科和领域,将为人类健康、环境保护和生物制造等领域带来新的科技突破和应用。

细胞工程重点

细胞工程名词解释:细胞工程:是应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。

植物组织培养:将植物组织在适当培养条件下诱导长成完整植株的技术。

试管植物:植物组织培养再生的植物。

器官发生:离体培养的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根、不定芽等器官的过程。

细胞全能性:在多细胞生物每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因,具有发育成完整个体的潜力。

细胞脱分化:已有特定结构和功能的植物组织的细胞在一定条件下被诱导改变原有的发育途径,逐步失去原有的分化状态,转变为具有分生能力的胚性细胞的过程。

愈伤组织:脱分化后的细胞经过细胞分裂产生无组织结构、无明显极性的松散的细胞团。

外植体:植物体上切取下来进行培养的部分组织或器官。

体细胞胚(胚状体):离体培养条件下,没有受精过程而形成的胚胎类似物。

胚性细胞:细胞悬浮培养中,聚集成簇、成团的体积小而胞质致密细胞,具有成胚能力。

原生质体:去除细胞壁后裸露的球形细胞。

大量元素:植物需要量或含量较大的元素。

如氮、硫、磷、钾、钙、镁。

钾对酶有活化作用;钙在植物信号传导中有重要作用;镁是叶绿素的组成成分。

微量元素:植物正常生长发育极少需要的元素。

铁、锰、铜、锌、氯、硼、钼。

这些元素对于蛋白或酶的生物活性十分重要。

肌醇在糖类的相互转化、维生素和激素利用等方面具有促进作用,并能刺激细胞快速生长。

腺嘌呤是合成细胞分裂素的前体物质之一。

添加腺嘌呤能促进细胞合成分裂素,有利于细胞的分裂和分化,促进芽的形成。

植物激素包括:生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯等。

生长素:是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内涵激素。

细胞分裂素:一类促进细胞分裂、诱导芽的形成,并促进其生长的植物激素。

分裂素大多为嘌呤族衍生物,其生理作用主要是引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长。

常使用的分裂素有6-苄氨基嘌呤(6-BA)、激动素(KT)、玉米素。

高中生物:细胞工程知识点

高中生物:细胞工程知识点(一)克隆1.克隆clone:无性繁殖系(只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代…)2.克隆技术cloning:从众多基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的操作技术3.内容:(1)分子水平:基因克隆即目的基因的复制(受体细胞的无性繁殖)、分离(特定基因探针选择、钓取目的基因)过程(2)细胞水平:杂交瘤制备单克隆抗体(3)个体水平:不通过两性细胞的结合,从一个单一(体)细胞繁殖出生物个体——胚胎细胞克隆以胚胎/卵细胞作为供体、利用核移植,不是严格意义上的动物个体克隆4.条件:(1)理论条件:细胞全能性/有发育成完整新个体的全套遗传物质(根本原因)(2)基本条件:①具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞②具有能有效调控细胞核发育的细胞质物质 e.g去核卵细胞③完成胚胎发育的必要的环境条件 e.g胚胎早期培养环境/子宫5.非正面影响:丰富生物多样性,促进生物进化,维护生态平衡(二)植物克隆1.全能性表达的难易程度:(1)受精卵>生殖细胞>胚胎/全能干细胞>多能(干)细胞>专能(干)细胞>体细胞;PS生殖细胞在一定刺激下染色体可加倍;一些动物存在孤雌生殖(2)植物细胞>动物细胞;低等动物>高等动物PS不同种类植物或同种植物的不同基因型个体间全能性的表达程度大不相同2.植物组织培养(植物克隆的技术基础)(1)理论基础:植物细胞全能性,即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成完整植株的潜能(2)过程:①离体植物细胞、组织或器官(外植体)→获得愈伤组织→诱导形成试管苗→新植株PS外植体选取形成层(分生组织)部分易于诱导形成愈伤组织A.培养条件:首先是离体培养(生物体内细胞中基因在特定时间和空间条件下选择性表达,细胞分化为不同组织、器官,故无法表现出全能性)半/固体培养基(固体为例)a.营养物质:水、无机盐、蔗糖、维生素、有机添加剂(氨基酸、琼脂凝固剂等)b.植物激素/生长调节剂(适当浓度配比诱导分化出芽/根的顶端分生组织/花)——CTK中等量IAA少量诱导脱分化,CTK、IAA比例合适诱导根芽分化c.无菌条件(外植体70%酒精消毒、器械高温蒸汽灭菌)——杂菌争夺产毒d.适宜的pH、温度和渗透压B.光照:若外植体是(带叶)茎段,不经历脱分化再分化,组培全过程均需要光照;若外植体是非光合作用部位(如胡萝卜块根),再分化成芽后光照C.试管苗移栽前需炼苗(草炭土/蛭石,逐渐降湿)D.愈伤组织:排列疏松的高度液泡化的活的薄壁细胞团②外植体→愈伤组织→摇床液体悬浮培养分散成单细胞→胚状体→人工种子PS 单细胞植物克隆,类似受精卵的卵裂、分化、器官发生、形态建成单细胞:细胞质丰富、液泡小、细胞核大(胚性细胞特征)③酶解细胞壁→原生质体培养→新植株(2)用途:微型繁殖、制造人工种子(胚状体阶段)、单倍体育种、作物脱毒(植物分生组织细胞,分裂旺盛病毒极少Cf抗病毒)、在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液,可诱发和筛选抗盐植株细胞产物工厂化生产(愈伤组织阶段已可,试管培养苗、细胞培养反应器也可)(3)长期培养后的全能性下降原因:染色体畸变、核变异、非整倍体产生;细胞或组织中激素平衡被打破;细胞对外源生长物质的敏感性改变;形成缺乏成胚性的细胞系——植株在多次继代培养后,会逐渐丧失细胞全能性的表达能力3.原生质体融合/植物体细胞杂交(不同植物)获得原生质体:在甘露醇溶液环境(较高渗透压)中用纤维素酶和果胶酶混合液处理用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,用等渗溶液洗涤;检验原生质体是否符合要求:依据渗透作用原理,采用低渗胀破法(见比较表格)4.植物细胞工程:培养植物细胞(包括原生质体),借用基因工程技术将外源DNA导入受体细胞或通过细胞融合将不同源的遗传物质重新组合,再通过细胞培养,获得具有特定性状的植株C细胞工程:细胞培养和细胞融合(若基因型不同为细胞杂交)——基因定位:利用细胞杂交中染色体丢失与特定基因产物的对应关系(三)动物细胞工程1. 动物细胞培养指明“动物”细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

细胞工程复习要点

细胞工程Cell Engineering1、细胞用途:大量培养→生产有用物质(药物、蛋白质、酶、有用化合物)调控分化→生产组织和器官(用于医学修复)个体再生→优良个体繁殖,用于良种推广遗传改良→新细胞系、新组织、新器官、新个体(细胞融合、细胞器移植、核质移植、转基因)2、细胞工程(Cell Engineering):在体外培养生物细胞,并对细胞进行生长与分化调控、遗传改良,用其生产人类所需要的产品。

细胞工程以高等植物和动物为研究对象。

技术:细胞培养、细胞分化调控、细胞改良(如融合重组、细胞器移植、转基因等)产品:(1)细胞、组织、器官、个体;(2)有用物质:天然药物、色素、香精等;抗体、多肽药物、蛋白质、酶等。

3、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体(植物材料)。

又称为无菌培养(aseptic culture)、离体培养(in vitro culture)。

植物组织培养=培养植物组织4、植物组织培养的类型:(1)植株培养(Plant Culture)——在容器中无菌培养完整的植株。

植株来源:由种子无菌萌发而来;通过再生而来。

在植物克隆时,后期的成苗和壮苗阶段属植株培养。

(2)胚培养(Embryo culture)——无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚,使其形成正常的植株。

目的:促进胚的提早萌发,缩短育苗时间;克服远源杂种胚的夭折,以获得新的育种材料;在科学研究中,用胚培养所得到的幼苗作为其它试验的材料。

(3)器官培养(Organ Culture)——无菌培养植物的根、茎、叶、芽、花、果等器官,使其增殖或形成其它的组织或器官等。

(4)组织培养(Tissue culture)——指无菌培养植物各种组织或由外植体分化形成的愈伤组织(callus,具有旺盛分裂能力,但没有组织和器官分化的细胞群),使其增殖或者分化。

(5)花药与花粉培养——无菌培养植物的花药(带花粉)或花粉,形成单倍体植株。

细胞工程知识点总结

细胞工程知识点总结细胞工程的知识点主要涵盖细胞生物学、生物医学工程、材料科学、化学等多个领域的内容,下面将对一些重要的知识点进行总结和介绍。

一、细胞生物学1. 细胞结构和功能:细胞是生物体的基本单位,包括细胞质、细胞核、细胞膜等结构组成,具有营养吸收、代谢、生长繁殖、分化等功能。

2. 细胞信号传导:细胞通过受体、信号分子等进行信号传导,调控生物功能和代谢活动。

3. 细胞分化:在不同环境条件下,细胞可以分化成不同类型的细胞,如干细胞可以分化成心肌细胞、神经细胞等。

4. 细胞凋亡和增殖:细胞在受到损伤或者环境刺激时,会发生凋亡或者增殖,维持细胞组织的稳态。

二、生物医学工程1. 细胞培养技术:包括细胞分离、培养基配制、细胞传代、细胞冻存等技术,用于大规模的生物制品的生产。

2. 细胞毒性和安全性评价:评估材料或者药物对细胞的毒性和安全性,保证产品的安全性和有效性。

3. 细胞治疗和干细胞技术:通过干细胞移植、基因修复等技术,用于治疗各种疾病和损伤。

4. 人工器官和组织工程:将细胞和生物材料结合,构建人工器官和组织,用于替代受损的组织和器官。

三、材料科学1. 生物材料的设计和制备:设计和制备适合细胞生长的生物材料,如生物降解材料、生物亲和材料等。

2. 生物材料的表征和评价:通过表面形貌、力学性能、生物相容性等评价生物材料的性能。

3. 细胞-材料相互作用:研究细胞和材料之间的相互作用机制,改善生物材料的生物相容性和使用性能。

四、化学1. 细胞药物递送系统:设计纳米级的载体或者纳米颗粒,用于细胞内的靶向递送和释放药物。

2. 细胞标记和成像技术:利用高灵敏度的成像设备和生物标记物,在活细胞和组织中进行细胞成像和追踪。

3. 细胞信号调控:通过合成化学的方法来调控和干预细胞信号传导系统,研究细胞功能和代谢途径。

细胞工程的发展趋势主要包括以下几个方向:1. “定制化医疗”:根据个体的基因组信息和生理状态,设计和生产个性化的治疗产品和医疗器械,提高治疗效果。

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细胞工程(1)绪论1.根据研究对象的不同,细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程。

2.克隆羊多莉的诞生证明了动物细胞核具有全能性。

(2)第一章基本技术1. 培养基基本成分大量元素培养基的大量元素使用量一般在每升几十毫克到几千克。

①无机盐类包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S微量元素微量元素的用量一般低于10-5-10-7克分子浓度。

植物所的微量元素有Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo、Co②有机成分:糖、维生素、肌醇、氨基酸、其他③植物激素:生长素、细胞分裂素④水:不同实验室要求使用不同级别的纯化水⑤其它附加成分:琼脂、活性炭、附加复合成分2. 外植体(explant):指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。

外植体的三种来源:①生长在自然环境下的植物②在温室控制环境条件下生长的植物③无菌环境下培养的植物3. 外植体取材总体原则:①根据培养需求选择植物部位②多年生植物注意树龄和季节③在不影响培养目的的前提下尽可能选择自然繁殖器官作为外植体4. 外植体灭菌顺序:外植体→清洗整理→杀菌剂灭菌→无菌水清洗外植体灭菌后应及时接种培养5. 外植体培养条件的控制①光照光照时间影响外植体再生状态;光照强度因植物类型不同而异;光质研究报道较少②温度适温有利于细胞分裂,而在一定范围内降低培养温度则使细胞的质量增加。

③pH 通常使用的pH值范围是5.5—6.5。

pH在4.0以下或者7.0以上培养物就不能正常生长。

由于外植体的吸收,引起培养过程中的pH变化;高压灭菌引起pH值变化④气体生长量与气体含量关系呈现倒“V”形,折点处的气体含量对应最大生长量6. MS培养基适合培养的作物类型:适用范围比较广,多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。

N6培养基适合培养的作物类型:特别适合于禾谷类植物的花药和花粉培养(3)第二章细胞全能性与形态发生1. 细胞全能性:一个细胞所具有的产生完整个体的固有能力称之为细胞的全能性。

细胞全能性的表达是通过细胞脱分化和再分化实现的,在大多数情况下,脱分化是细胞全能性表达的前提,再分化是细胞全能性表达的最终体现。

2.细胞分化:所谓细胞分化(Differentiation),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。

从分化的遗传控制角度讲,细胞分化是各个处于不同时空条件下的细胞基因表达与修饰差异的反应,所以分化也可以说是相同基因型的细胞由于基因选择性表达所反应的不同表现型。

3.极性:所谓极性(polarity)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。

在很多情况下,细胞的不均等分裂是细胞极性建立的标志。

4..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始脱分化的标志。

细胞的脱分化过程可分为3个阶段:①启动阶段:液泡蛋白体出现是启动脱分化的标志。

②演变阶段:此时细胞核开始向中央移动,质体演变成原质体。

③终结期:细胞回复到分生细胞状态,细胞分裂即将开始。

激素是离体培养条件下调控细胞脱分化和再分化的主要因素。

细胞分裂素和生长素对于细胞生长和分化具有同等重要的协同作用,它们的量与比值的不同配合,对细胞分化起着重要调节作用。

先用生长素处理,后用细胞分裂素处理,有利于细胞分裂而不利于细胞分化;反之,则有利于细胞分化。

如果两者同时处理,则可促使分化频率的提高。

5.器官发生:植物的离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根、不定芽等器官的过程。

不定根、不定芽是指在一些非正常发生部位形成的根或芽,离体培养中通常是指从愈伤组织上发生的根或芽。

6.器官发生方式:①先芽后根;②先根后芽;③根芽同步发生。

7.器官发生过程:①经过愈伤组织的器官发生;②不经过愈伤组织的器官发生。

8.器官发生的影响因素:①起始材料母体植物的遗传基础和外植体类型及其生理状态;②激素生长素和细胞分裂素在离体器官分化调控中占有主导地位,CA3、PSK在器官分化中也具有一定调控作用;③光照光照是离体培养中比较复杂的调节因子,光照时间、强度以及光质对器官分化均有影响;④基因调控9.体细胞胚的定义: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(不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞),统称为体细胞胚或胚状体。

10.体细胞胚的界定: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。

11.体细胞胚的形成途径:1)体细胞胚从外植体上直接发生(诱导阶段和胚胎发育阶段);2)间接发生经过愈伤组织的体细胞胚形成→经过悬浮细胞的体细胞胚形成;3)愈伤组织诱导愈伤组织形成→愈伤组织胚性化→球性胚形成→子叶胚期;4)悬浮细胞愈伤组织→胚性愈伤组织→悬浮培养的胚性细胞团→球性胚形成→成熟子叶胚12.影响体细胞胚发生的因素:1)激素的调控作用 2,4-D是应用最为广泛的生长素-球形胚期形成的生长素极性运输对于体细胞胚的进一步发育尤为重要细胞分裂素在促进细胞分裂,维持分生组织正常发育具有重要作用 2)培养基及培养条件培养基中的氮源亦会显著影响离体条件下的胚胎发生,体细胞胚的产生要求培养基中含有一定浓度的还原态氮。

球形胚形成后,如果降低培养基无机盐浓度,可以显著促进体细胞胚的进一步发育。

在胚性愈伤组织形成后,改用只含1/2MS无机盐浓度的培养基,可显著提高体细胞配的形成率。

在体细胞胚培养后期,降低培养基无机盐浓度,可促进体细胞胚的成熟。

3)不同基因型间体细胞胚形成能力的差异体细胞胚的产生在不同类型的植物间具有明显差异。

同类植物的不同基因型,在体细胞胚诱导的难易、形成时间及单个外植体产生体细胞胚的数量上也存在明显差异。

(4)第三章体细胞遗传变异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。

体细胞无性系变异:由体细胞无性系表现出来的变异。

2.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离体培养的细胞学基础是有丝分裂,有丝分裂的DNA半保留复制和染色体的均等分裂机制,从理论上可以保证离体培养物在一般情况下的遗传稳定性。

离体培养的遗传稳定性表现的另一个方面是即使发生某些变异,只需根据需要选择适当的培养方式进行离体繁殖,即可以淘汰或选择变异,或分离纯合体。

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。

3)影响体细胞遗传与变异的因素 {供体植物 1、遗传背景:倍性水平:二倍体>单倍体(稳定性)基因型:植物种内基因型间变异频率差异较大 2、生理状态外植体:分生组织>分化组织(稳定性)} {培养基和培养方式 1、激素培养基激素浓度和不同激素配比对再生植株的染色体倍性有一定影响。

激素引起的变异大多为倍性增加。

少数情况下激素引起类减数分裂而使倍性减少。

2、物理状态一般来讲,悬浮培养的细胞较半固体培养的细胞易产生变异。

3、培养类型原生质体>细胞>组织器官。

性细胞>体细胞} { 继代培养的次数一般来讲,继代时间越长,继代次数越多,细胞变异的机率就越高。

}3.遗传变异分为可遗传变异和非遗传变异。

其中非遗传变异:1)外遗传变异:不涉及基因结构的变化,而只是在基因表达水平上的变异。

生长素自养型变异,鸦属植物。

2)生理适应性变异:培养基中硝酸盐的存在引起的培养物硝酸还原酶活性增强,而硝酸盐不存在时,硝酸还原酶活性又恢复到正常水平。

4.实验设计题、、、、、、(5)第四章植物组织细胞培养1.植物脱毒的定义:利用植物组织培养的方法脱去植物体的病毒植物脱毒的基本原理:病毒在植物体内的分布具有不均匀性(越靠近生长点,病毒浓度越低)机理解释:①能量竞争;②传导抑制;③激素抑制;④酶缺乏;⑤抑制因子植物脱毒的流程: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(基本过程:外植体消毒—茎尖剥离—茎尖培养)----茎尖的剥取剥去生长点(锥)外围的幼叶和叶原基,露出圆滑的生长锥。

剥取茎尖时:迅速(防污染),准确(防损伤生长锥),用显微镜3)脱毒效果检测指示植物鉴定:指示植物是指具有能够辨别某种病毒的专化性症状的寄主植物。

血清鉴定:试管沉淀反应;免疫双扩散;酶联免疫吸附测定(ELISA)。

4)脱毒苗的保存与繁殖脱毒苗的离体保存与繁殖建立脱毒种苗生产繁殖网络体系木本植物建立隔离的脱毒苗母本园影响脱毒效果的因素:母体材料病毒侵染的程度;外植体的生理状态;起始培养的茎尖大小2常用的植物脱毒方法有微茎尖培养法、珠心组织培养法和热处理法。

3.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(micropropagation)4.植物脱毒时外植体的选择: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5.花药培养:把发育到一定阶段的花药接种到人工培养基上,使其发育分化成为支柱的过程。

属于器官培养,获得单倍体。

6.花粉培养:又叫小孢子培养,从花药中分离出花粉粒,使之成为分散的状态,通过培养,使花粉粒脱分化进而发育成完整植株的过程。

7.花药培养的基本程序:外植体选择—外植体预处理—外植体消毒—剥取花药—接种—诱导培养—分化培养8.花粉的发育时期:四分体→小孢子→单核花粉→双核花粉花药取材时期:单核花粉晚期到双核花粉早期。

培养时,蔗糖浓度,10%-12%蔗糖在花药诱导培养阶段的功能主要是:提供碳源;维持适宜的渗透压;抑制花药壁的分裂而促进花粉细胞分裂花粉取材时期:四分体到单核花粉早期花粉的分离方法:1)机械分离法;2)花药漂浮培养自然释放法;3)磁拌法9.花粉的培养方法:1)直接培养从不经预处理或预培养的新鲜花药中直接分离出花粉粒,接种到培养基中进行培养。

2)预培养将花药在液体培养基中先漂浮培养,然后挤出花粉,经离心洗涤纯化后悬浮于液体培养基中进行培养。

3)哺育培养。

4)看护培养(滤纸起看护作用)10.根据在培养中所取的部位不同,植物胚胎培养包括胚培养、胚乳培养、胚珠培养和子房培养。

胚培养包括成熟胚培养和幼胚培养。

11.胚培养在实践中的意义:1)克服杂交育种中杂种胚的早期夭折;2)克服珠心胚干扰,提高育种效率;3)理论研究领域的应用12.植物胚胎发生过程:原胚—球形胚—心型胚—鱼雷胚—子叶胚13.植物幼胚培养的关键技术:1)取材时期大多数幼胚培养成功实例证明,适宜于幼胚培养的胚发育时期多为球形胚至鱼雷型胚。

以幼胚抢救为目的的胚培养取材,必须在胚退化衰败之前。

2)幼胚剥离幼胚是一种半透明、高粘稠状组织,剥离过程中极易失水干缩,一定要注意保湿,且操作要迅速。

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