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细胞工程LH
《细胞工程》课程辅导材料
2007级生物工程专业课程
第一部分
1绪论
重点掌握:
(1)生物技术、细胞工程概念以及包括哪些技术范畴。
生物技术:
生物技术又称生物工程,是指人们运用现代生物科学、工程学和其他基础学科的知识,按照预先的设计,对生物进行控制和改造或模拟生物及其功能,用来发展商业性加工、产品生产和社会服务的新兴技术领域。
包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等四大领域。
细胞工程:
广义的遗传工程,是以细胞生物学和分子生物学为基础理论,采用原生质体、细胞或组织培养等试验方法或技术,将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,在细胞水平上研究改变生物遗传特性,以获得具有新性状的细胞系或生物体以及生物的次生代谢产物,并发展有关理论和技术方法的学科。
核心技术:
细胞培养与繁殖。
目的:
获得新性状、新个体、新物质。
研究范畴:
根据研究对象不同分为:
微生物细胞工程,植物细胞工程,动物细胞工程。
根据研究水平划分:
细胞水平,组织水平,细胞器水平,基因水平等。
根据技术范围分:
细胞与组织培养,细胞融合(细胞杂交),细胞核移植,染色体工程,胚胎工程,干细胞与组织工程,转基因生物与生物反应器。
(2)细胞工程发展历史一些重要事件。
㈠动物细胞工程的发展:
A:
细胞融合现象的发现:
①19世纪30年代,Muller,Schwann,Virchow等相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等病理组织中观察到多核细胞现象;②1849年Lobing在骨髓中也发现了多核现象的存在;③1855年~1858年,科学家在肺组织和各种正常组织及发尖和坏死部位都发现了多核细胞;④1859年,A.Barli在研究粘虫的生活史发现,某些粘虫存在着有单个细胞核融合形成多核的原生质团的情况。
(二)细胞培养技术的建立
2、实验室设置及一般技术
重点掌握:
(1)细胞工程实验室一般组成部分常用设备有哪些。
细胞工程实验室组成:
基本实验室(准备实验室,接种室,培养室)和辅助实验室(细胞生物学实验室,理化分析实验室)
组织培养的实验室:
实验室,准备间,缓冲间,培养室。
常用设备:
超净工作台、CO2培养箱、倒置显微镜、电热干燥箱、水纯化装置、低温冰箱、压力蒸汽消毒器、细胞计数板和电子细胞计数仪、过滤除菌装置、离心机、移液管和吸管、离心管、移液器和天平。
(2)细胞工程实验室常用仪器的清洗、使用规则。
玻璃器皿的清洗:
水、5%盐酸、重铬酸钾洗液浸泡等
塑料制品的清洗:
2%NaOH、5%盐酸
3、动物细胞工程概述
重点掌握:
(1)动物细胞培、原代培养、传代培养、一代、传代、有限、细胞系、细胞株和有限/无限细胞系等重要概念。
动物细胞与组织培养:
是动物细胞工程的重要技术基础。
指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。
原代培养:
又称原代培养,即直接从体内取出的细胞、组织和器官进行的第一次的培养物。
优点:
保持二倍体遗传特性及体细胞生物学特性,适合作为药物测试、细胞分化等试验研究。
传代培养:
将培养细胞从培养器中取出,把一部分移至新的培养器中再进行培养,这种培养方式称为传代培养,亦称为继代培养或连续培养。
传代:
体内细胞生长在动态平衡环境中,而组织培养细胞的生存环境是培养瓶、皿或其它容器,生存空间和营养是有限的。
当细胞增殖达到一定密度后,则需要分离出一部分细胞和更新营养液,否则将影响细胞的继续生存,这一过程叫传代。
细胞系:
初代培养物开始第一次传代培养后的细胞,即称之为细胞系。
细胞株:
细胞系经过进一步的克隆化,得到的由一种细胞组成的细胞株。
有限细胞系:
即使培养条件均能满足细胞增殖生长,它们也只能在有限的时间内生存,经过运动世代后细胞将逐渐死亡。
无限细胞系:
细胞遗传性状发生改变(或永生性或恶化改变)时,细胞可以无限制的传代和生长。
细胞“一代”:
指从细胞接种到分离再培养的一段时间。
包括:
潜伏期,指数增生期,停滞期。
(2)体外细胞培养生长和增殖过程与特点
(一)动物细胞在活体内生长的特点
1、活体内,动物细胞在胚胎期既已高度分化,而且这种分化不是可逆转的。
2、一经分化的动物细胞在功能上具有明确的分工,同时也具有明显的形态特征。
(二)动物细胞的体外培养生物学特征
1、体外细胞分型
根据体外细胞生长是否贴壁,可分为:
贴附型细胞(单层附壁培养:
指动物细胞培养中,大多细胞必须附着在固体表面生长,当细胞布满表面后即停止生长。
)、悬浮型细胞(细胞在体外培养时不必贴壁,可在培养液中悬浮生长)
①贴壁生长细胞一般生长过程:
(1)游离期;
(2)吸附期:
一般为24h;(3)繁殖期:
接触抑制现象、密度抑制想象;(4)退化期
优点:
(1)贴壁培养比较容易更换培养基;
(2)容易采用灌注培养,从而达到提高细胞密度的目的;(3)更有效地表达同一产品;(4)可以方便地调节培养液和细胞比例;(5)易于观察细胞生长状况。
②悬浮型细胞优点:
细胞生存的空间大而能大量繁殖,易于传代培养,可大规模培养。
但不利于细胞形态观察。
2、体外细胞培养生长和增殖
(1)单个细胞的生长过程:
①G1期(第一个生长期),蛋白质和RNA合成旺盛,细胞体积明显增大;②S期(DNA合成期),完成染色体的复制,形成两个染色单体;③G2期(DNA合成后期),继续进行RNA和蛋白质合成,并构成细胞的第二个生长期;④M期(有丝分裂期),可细分为前期、中期、后期和末期。
在此期中,细胞完成核和质的分裂,产生新的子细胞。
(2)细胞系的生长过程
组织培养细胞生命期:
动物细胞自动物体取出后,在培养中持续增殖和生长的时间。
①原代培养期:
也称初代培养,即从体内取出组织接种培养到第一次传代阶段,一般持续1-4周。
特点:
细胞呈活跃移动,可见细胞分裂,但不旺盛。
与体内原组织在形态结构和功能活动上相似性大。
是药物测试很好的对象。
②传代期:
传代:
体内细胞生长在动态平衡环境中,而组织培养细胞的生存环境是培养瓶、皿或其它容器,生存空间和营养是有限的。
当细胞增殖达到一定密度后,则需要分离出一部分细胞和更新营养液,否则将影响细胞的继续生存,这一过程叫传代。
初代培养的细胞一经传代后便改称做细胞系。
特点:
在全生命期中此期的持续时间最长,细胞增殖旺盛,并能维持二倍体核型。
③衰退期特点:
此期细胞仍然生存,但增殖很慢或不增殖,最后衰退凋亡。
(3)体外培养细胞“一代”生长过程(指从细胞接种到分离再培养的一段时间。
)
①潜伏期特点:
胞质收缩,细胞圆形。
然后细胞开始贴壁、运动、代谢恢复其原来形态。
无增殖发生。
最后开始细胞增殖进入指数生长期,一般为24-96h,肿瘤细胞少于24h。
②指数生长期特点:
细胞增殖旺盛,不断生长繁殖,细胞数量增加,活力最佳,一般持续3-5d,适于实验。
③停止期(平台期)特点:
细胞停止增殖,贴满支持物表面,活力减弱。
细胞仍可存活一段时间。
此时应及时传代,否则细胞中毒死亡。
3、培养细胞的生长特点:
贴附、接触抑制、密度抑制
(3)动物细胞培养常用的培养基以及溶液、方法。
动物细胞培养培养基种类:
天然培养基、合成培养基、无血清培养基。
动物细胞培养必需的溶液:
①平衡盐水②培养基pH调整液③细胞消化液④抗生素溶液。
动物细胞基本培养技术:
悬滴培养、培养瓶培养、旋转管培养、克隆培养法、细胞同步化培养、动物细胞大规模培养。
动物细胞培养的传统方法:
1、培养瓶培养方法2、培养板培养法3、悬滴培养法
4、旋转管培养法5、灌注小室培养法
(4)动物细胞大规模培养有哪些方法以及特点。
动物细胞大规模培养方法:
贴壁培养、悬浮培养和固定化培养
贴壁培养:
是指细胞贴附在一定的固相表面进行的培养。
悬浮培养:
是指细胞在反应器中自由悬浮生长的过程。
主要用于非贴壁依赖型细胞培养。
固定化培养:
是将动物细胞与水不溶性载体结合起来,再进行培养。
4、细胞融合与单克隆抗体
重点掌握:
(1)细胞融合、单克隆抗体等概念。
细胞融合:
又称体细胞杂交,是指将不同来源的原生质体相融合并使之分化再生,形成新物种或新品种的技术。
单克隆抗体:
只针对某一抗原决定簇的抗体分子。
(2)单克隆抗体制备原理。
B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。
B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。
将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体。
这种技术即称为单克隆抗体技术。
(3)HAT培养基如何实现对杂交瘤细胞的选择。
DNA合成主要途径:
二氢叶酸在氨基喋呤(A)的作用下不生成四氢叶酸。
DNA合成补救途径(野生型):
次黄嘌呤(H)→胸腺嘧啶脱氧核苷(T)
•次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖激酶缺陷型(HGPRT)、胸腺嘧啶核苷激酶缺陷型(TK)
5、胚胎工程
重点掌握:
胚胎工程、胚胎分割等重要概念。
胚胎工程:
指在胚胎发育过程中进行的生物技术。
胚胎分割:
指通过对胚胎的显微外科操作,把一个胚胎分割成两个或多个,由于胚胎发育早期,每个卵裂球都具有发育成一个完整个体的潜在可能性,因此通过胚胎分割技术,可以人工制造同卵双胎或多胎,可成倍地增加胚胎数和产犊数。
6、干细胞研究及组织工程
重点掌握:
干细胞分为哪些类型,各有何重要生理功能。
1、根据干细胞组织发生的名称进行分类:
胎胎干细胞、造血干细胞、骨髓间质干细胞、肌肉干细胞、成骨干细胞、内胚层干细胞、视网膜干细胞、胰腺干细胞
2、按分化潜能
全能干细胞:
具有形成完整个体的分化潜能。
如胚胎干细胞(ESEG细胞)
多能干细胞:
具有分化出多种细胞组织的潜能。
如造血干细胞、神经细胞。
单能干细胞:
只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。
如上皮组织基底层的干细胞,肌肉中的成肌细胞。
3、按发育状态:
胚胎干细胞:
是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。
成体干细胞:
具有修复和再生的能力。
7、核移植技术与动物克隆
重点掌握:
(1)核移植技术、动物克隆等概念。
核移植技术:
所谓核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中,或者将两个细胞的细胞核(或细胞质)进行交换,从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。
动物克隆:
不经过有性生殖过程,而是通过核移植生产遗传结构与细胞核供体相同动物个体的技术,就叫做动物克隆。
(2)克隆羊“多莉”诞生的重要生物学意义。
答:
1.它证明了一个已经完全分化了的动物体细胞仍然保持着当初胚胎细胞的全部遗传信息,并且经此技术处理后,体细胞恢复了失去的全能性形成完整个体。
2.多利是世界上首例利用成年哺乳动物体细胞作为供体细胞繁殖的克隆羊,即成体母羊的复制品。
它的成功提示我们可以进一步做到,在培育体细胞成为核供体之前,利用“基因靶”技术精确地诱发核基因的遗传改变或精确地植入目的基因,再用选择技术准确地挑选那些产生了令人满意变化的细胞作为核供体,从而生产出基因克隆体。
也就是说,我们可以按照人的意志去改选、生产物种。
3.在现代生物学领域中,沿有任何一项研究成果能够比通过对基因进行有规律地控制而解决更多的问题的先例。
多利羊的诞生及生长表明,利用克隆技术复制哺乳类动物的最后技术障碍已被突破,在理论上已成为可能。
8、转基因动物与动物反应器
重点掌握:
(1)动物转基因技术的主要步骤。
1.获取外源目的基因;2.外源目的基因导入生殖细胞或胚胎干细胞;3.选择携带目的基因的细胞,选择体外培养系统和宿主动物;4.转基因胚胎发育及鉴定;5.筛选所得的转基因动物
(2)动物转基因技术有哪些方法和技术线路,各有何特点。
优点:
受精卵的成活率高达90%以上,外源基因整合率高,提高受孕率。
特点:
卵母细胞导入目的基因后再与精子受精。
转基因动物技术方法:
一、受精卵雄原核显微注射法:
以单细胞受精卵为靶细胞,利用显微注射技术将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的原核,再将接受注射的受精卵移入假孕母体输卵管继续发育获得转基因动物个体。
二、胚胎干细胞(ES细胞)载体法:
ES细胞是早期胚胎的内细胞团经过体外培养建立起来的多潜能细胞系。
将携带有外源基因的ES细胞注入到动物的早期胚胎内,可产生嵌合体及转基因动物。
它本身是二倍体,能在体外培养,具有高度的全能性,可以形成包括生殖细胞在内的所有组织,并且在不同的培养条件下表现出不同的功能状态。
目前,胚胎干细胞介导法在小鼠上应用比较成熟,在大动物上应用较晚。
三、逆转录病毒感染法:
将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高滴度病毒颗粒,人为感染着床前后的胚胎(也可直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共同培养以达到感染目的),获得转基因动物的方法。
目前这种方法主要应用于鸡胚胎操作。
四、体细胞核移植法:
将外源基因导入到体细胞中,再将该细胞进行培养,选择其中带有外源基因的细胞进行扩增,用这种细胞的细胞核进行核移植(把体细胞核植入一个去了核的卵母细胞中,融合并激活),将重组胚进行体外培养或者植入同步化的假孕动物的输卵管。
五、精子载体法:
直接以精子为载体的转基因方法:
将成熟精子与外源DNA共培养,成熟精子与外源DNA预培养之后,使精子有能力携带外源DNA进入卵子中,使之受精,并使外源DNA整合到染色体中。
六、YAC法:
利用酵母人工染色体(YAC)作为载体制作转基因动物的方法。
第二部分
9、植物细胞工程
重点掌握:
(1)植物细胞工程、植物细胞工程的理论基础、外植体、愈伤组织、脱分化、再分化、分化等重要概念。
植物细胞工程:
植物细胞工程是植物生物技术的一个重要组成部分,是在离体培养条件下,细胞水平上对植物材料进行遗传操作的技术,即对植物体的任何一个部分(器官、组织、细胞、原生质体)进行离体诱导使其称为完整植株的技术。
植物细胞工程的基本理论:
(1)细胞是构成植物有机体的结构和生命活动的基本结构单位。
(2)植物细胞的全能性,即植物细胞是在生理上和发育上具有潜在全能性的功能单位。
外植体:
把由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官叫做外植体。
愈伤组织:
从植物各种器官的外植体增殖而形成的一种无特定结构和功能的细胞团。
脱分化:
已分化的细胞在一定因素作用下重新恢复分裂机能并改变其原来的发展方向而沿着一条新的途径发育的过程。
再分化:
脱分化的细胞团或组织经重新分化而产生新的具有特定结构和功能的组织或器官的一种现象。
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的过程。
(2)植物细胞培养常用培养基分类、组成和各营养成分作用。
有机营养物:
1、糖。
作用:
(1)在胡萝卜的细胞培养中,高浓度蔗糖下形成的胚状体较少,但其发育更接近于合子胚的情况。
(2)在由烟草开花植株茎形成的愈伤组织及猪耳草茎、叶组织的再生中,葡萄糖促进花芽形成。
(3)在某些试验中发现,在同一激素比例下,随糖浓度的不同,器官形成的类型也可能不同。
2、氮。
作用:
(1)肌醇、腺嘌呤、酪蛋白水解物(CH)、酵母提取物(YE)和椰子汁等,对胚状体和芽的形成有良好的促进作用。
(2)活性炭在花药培养中对提高诱导频率有良好作用,已发现在胡萝卜、洋葱等植物的体细胞培养中,加入活性炭也促进胚状体和器官的形成。
3、生长激素。
A、生长素(用于细胞分裂和根的分化)。
B、细胞分裂素。
C、赤霉素
无机营养物质:
①氮和铁对某些组织胚状体形成的作用。
②无机盐浓度
4、琼脂。
根据目前常用培养基配方中含盐量多少分类:
①含盐量较大的培养基②硝酸钾含量较高的培养基③含盐量中等的培养基④低盐浓度的培养基
(3)植物单细胞制备方法、单细胞培养方法及其特点。
植物单细胞制备方法
机械法:
指通过机械磨碎、切割植物体从而获得游离的单细胞。
酶解法:
指用专一的水解酶在温和条件下分解胞间层,分离细胞。
愈伤组织诱导法:
指将愈伤组织反复继代,再转移至液体培养基振荡培养。
添加生长素或酶。
植物单细胞培养方法
①固体培养:
是在微生物培养基基础上发展起来的植物细胞培养方法。
一般添加一定比例的琼脂起固化作用。
②固定化培养:
属于固体培养,指将游离细胞包埋在多糖或多聚化合物制备的网状支持物中,培养液呈流动状态的无菌操作技术
③液体培养:
也是在微生物培养基础上发展起来的。
可分为:
振荡培养、旋转培养、静止培养、纸桥培养。
④细胞悬浮培养:
属于液体培养,指植物细胞或小细胞团在液体培养基中大规模进行培养。
⑤分批培养:
又称成比培养,指在一个固定容积的培养基中培养细胞,当培养基中主要的营养物质耗尽时生长就停止。
⑥连续培养:
在培养过程中由于不断注入新鲜培养基,故培养液中营养物质能够连续得到补充,培养物的容积一般是恒定的。
(4)植物组织培养类型。
植物组织培养包括种子培养、胚培养、细胞培养、愈伤组织培养、芽培养、器官培养、原生质体培养和茎尖培养。
种子培养:
是指在离体条件下通过种子获得苗或植株的培养。
胚培养:
是指离体成熟胚或幼胚的培养。
器官培养:
是指离体植物器官的培养,可以包括不同的类型,如茎尖、芽培养、根培养和花药培养。
细胞培养:
是指保持较好分散性的离体细胞或很小的细胞团的液体培养。
原生质体培养:
是指利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁而获得的完整的具有活力的原生质体的培养。
10、植物快速繁殖
重点掌握:
(1)植物脱毒基本原理、方法,以及对植物病毒鉴定方法和特点。
植物脱毒基本原理:
病毒在植物体内的分布具有不均匀性。
植物脱毒的主要方法:
①茎尖培养脱毒:
病毒在植物体内的分布并不均匀,越靠近茎端的病毒的感染深度越低,生长点则几乎不含或含病毒很少
②愈伤组织培养脱毒法:
通过植物的器官和组织的培养,脱分化诱导产生愈伤组织,然后从愈伤组织再分化产生芽,长成小植株,可以得到无病毒苗
③珠心胚培养脱毒:
病毒一般不通过种子传播,由珠心细胞发育成的胚再生的植株是无毒的,并具有与母本相同的遗传特性
④茎尖微体嫁接:
将实生苗砧木在人工培养基上种植培育,再从成年无病树枝上切取0.4—1.0mm茎尖,在砧木上进行试管微体嫁接,以获得无病毒幼苗。
⑤花药培养脱毒
⑥热处理脱毒:
一些病毒对热不稳定,在高于常温的温度下(35-40℃),即钝化失活
⑦化学处理:
抑制或杀死病毒
对植物病毒鉴定方法和特点:
(1)直接检测法:
直接观察脱毒植株生长状态是否异常,茎叶上有无特定病毒引起的可见症状。
(2)指示植物法:
将一些对病毒反应敏感、症状特征显著的植物作为指示植物(又称鉴别寄主),利用病毒在其他植物上产生的枯斑作为鉴别病毒种类的方法。
这种方法条件简单,操作方便,为一种经济而有效的鉴定方法
(3)抗血清鉴定法:
用已知抗血清鉴定未知病毒的种类。
这种方法特异性高,测定速度快。
所以抗血清法成为植物病毒鉴定中最有用的方法之一。
(4)分子生物学鉴定法:
①双链RNA法(dsRNA):
受RNA病毒侵染的植物,有病毒的双链RNA(dsRNA)存在;健康植株则无。
②互补DNA(cDNA)检测法:
用人工合成的能与病毒碱基互补DNA,作为探针,与从待测植物中提取RNA进行DNA-RNA分子杂交。
有荧光标记的证明有病毒存在
(5)电镜检查法:
可以直接观察病毒,检查出有无病毒存在,了解病毒颗粒的大小、形状和结构,又可以鉴定病毒的种类。
优点是方法先进、灵敏度高、能在植物粗提取液中定量测定病毒。
但需一定的设备和技术。
11、植物愈伤组织
重点掌握:
(1)愈伤组织、继代培养概念。
愈伤组织:
是在离体培养条件下,经植物细胞脱分化和不断增殖所形成的无特定结构的组织。
继代培养:
对来自于外植体所增殖的培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离,进行连续多代的培养,就称为继代培养。
(2)愈伤组织形成过程及其特点。
愈伤组织形成分为诱导期,分裂期,分化期。
诱导期特点:
改变原来的分化方向和代谢方式,合成代谢加强,合成大量蛋白质和核酸物质为细胞的分裂和增殖奠定基础。
分裂期特点:
外植体外层细胞开始分裂,细胞脱分化,愈伤组织结构疏松,缺少组织结构,颜色浅而透明。
分化期特点:
Callus表层细胞分裂逐渐停止,而转向其内部的局部地区,并改变分裂面的方向,出现瘤状结构外表,Callus中可以发现维管组织,但不形成维管系统。
(3)愈伤组织形成影响因素。
1、基因型(基因型是控制愈伤组织形态建成的关键)2、外植体3、外植体的生理年龄
4、培养基类型5、培养基成分
12、体外单细胞诱导与单倍体育种
重点掌握:
单倍体诱种、花粉培养、花药培养
单倍体育种:
是指将具有单套染色体的单倍体植物,经过人工染色体加倍,使其成为纯和二倍体,从中筛选出优良个体,直接繁育成新品种;或选出具有单一优良性状的个体,作为杂交有种的原始材料。
花药培养:
花药培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上,来改变花粉的发育程序,使其分裂形成细胞团,进而分化成胚状体,产后再生植株,或形成愈伤组织,由愈伤组织再分化成植株。
优点:
不需要进行游离花粉处理,也不需要特殊的培养方法,方便快捷,是单倍体培养主要手段。
通常采用琼脂固体培养基培养,或液体和固体双层培养法。
花粉培养:
将花粉粒从花药中分离出来成为分散的单个花粉粒状态,然后通过培养,使花粉粒脱分化启动发育为植株的一种技术。
13、植物体细胞胚胎发生
重点掌握:
(1)植物体细胞胚
植物体细胞胚:
在离体培养过程中由植物外植体或愈伤组织产生与受精卵发育方式类似的胚胎结构现象。
(2)植物体细胞胚发生特点。
体细胞胚即胚状体,指在组织培养中,由一个非合子细胞(体细胞),经过胚胎发生和胚胎发育过程(经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期),形成的具有双极性的胚状结构。
特点:
1)胚状体产生的数量比不定芽多;2)胚状体可以制成人工种子,便于运输和贮藏;3)胚状体的有性后代遗传性更接近母体植株。
14、人工种子
重点掌握:
(1)人工种子概念和组成。
人工种子:
是将细胞培养中形成的体细胞胚或不定芽包埋在能提供养分(人工胚乳)的胶囊里,再在胶囊外包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜(人工种皮),造成一种类似于天然种子的结构。
人工种子的组成:
1、体细胞胚2、人工胚乳3、人工种皮
(2)人工种子的特点。
人工种子与天然种子比较有其自身的特点:
(1)可对一些自然条件下不结实的或种子很昂贵的植物进行繁殖。
(2)固定杂种优势,使Fl杂交种可多代利用,使优良的单株能快速繁殖成无性系品种,从而大大缩短育种年限。
(3)节约粮食。
(4)在人工种子的包裹材料里加入各种生长调节物质、菌、肥、农药等,可人为地影响控制作物生长发育和抗性。
(5)可以保存及快速繁殖脱病毒苗,克服某些植物由于长期营养繁殖所积累的病毒病等。
(6)与试管苗相比成本低,运输方便(体积小),可直接播种和机械化操作。
15、植物原生质体融合技术
重点掌握:
(1)植物原生质体制备方法、培养基及培养方法。
原生质体:
指除去细胞壁的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露细胞。
植物原生质体制备方法:
1.材料预处理:
目的是提高原生质体的分裂率。
暗处理、预培养、低温处理。
2.外植体灭菌处理:
除试管苗、Callus和培养细胞外,其它外植体均需灭菌处理。
如以叶片和子叶为材料需去下表皮。
3.酶解处理:
植物材料与酶液1g:
(10-30ml)混合,渗透压调节,25℃下酶解几小时-24小时,静止于黑暗中酶解间或轻摇。
4.原生质体收集和纯化:
过滤和离心相结合的方法。
原生质体培养基的
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