细胞工程知识点与重点难点总结Word格式.docx
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细胞工程育种:
利用培养变异,筛选优良突变体
利用远缘杂交幼胚培养,获得杂种植株,克服其杂交不亲和性
利用细胞融合技术,克服远缘杂交不亲和性
倍性育种
离体种质保存
细胞培养生产有用物质
⏹动物细胞工程的应用
动物细胞培养生产医药产品(单克隆抗体)
新品种培育
试管动物与婴儿
组织工程
珍稀动物资源的保存与保护
第二章细胞工程基础
1、细胞分化:
个体细胞发育过程中,后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。
2、发育潜能:
指细胞分化能力的强弱。
3、细胞全能性:
指细胞具有发育成完整个体的潜能。
4、细胞多能性:
指随着胚胎发育,有的体细胞失去全能性,具有分化出多种组织的潜能。
5、去分化:
又称脱分化,指某些条件下分化细胞不稳定,又回到未分化状态的这一过程
6、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、松散的细胞团称为愈伤组织。
愈伤组织的种类
胚性愈伤组织(Embryoneniccallus):
表面光滑、组织结构紧凑、细胞小、再生力强。
胚性愈伤组织容易形成胚状体,所以被称为胚性愈伤组织。
非胚性愈伤组织:
表面粗糙、组织结构疏松、细胞大。
第三章细胞工程实验室及实验基本操作(教材第二章)
1、什么是灭菌?
是么是消毒?
(P18)
灭菌是指杀灭或者去除物体表面和孔隙的所有微生物,包括抵抗力极强的细菌芽胞。
消毒是指杀死物体上的病原微生物,但细菌芽胞和非病原微生物可能还存活。
2、常用的灭菌和消毒方法有哪些?
物理法
(一)紫外线
直接照射、表面灭菌、可消毒空气和培养用具(如塑料器皿),消毒的效力和距离有密切关系,故无菌室天花板一般不宜太高。
一般石菌室空气、桌椅以及培养用具在紫外线有效消毒距离,照射30分钟,可达到灭菌效果。
紫外线照射使用方便、消毒效果好;
缺点是能产生臭氧,污染空气,且对未直接照射的部分无消毒效果。
(二)干热消毒
主要用于消毒玻璃器四周,干热、消毒的器皿干燥,易贮存。
但干热传导慢,需加温到160℃,保持90~120分钟,才能杀死芽孢,达到消毒目的。
消毒后不要立即打开箱门,防止冷空气忽然进入影响消毒效果和损坏玻璃器皿。
金属器械和橡胶制品不能用于干热消毒等。
(三)湿热消毒
即高压蒸气消毒,是最有效的一种方法。
布类、胶塞、金属器械、玻璃器皿以及某种液体都可以用这种方法。
(四)滤过消毒
不能高温高压灭菌的液体可以用此法,如动物组织的人工合成培养液、小牛血清、胰蛋白酶系。
须选一定规格的滤器,液体滤过速度,且保证除菌效果的关键。
一般以肉眼可见液滴滴下为。
滤过后及时分装。
(五)煮沸消毒
急需要时的常规方法,金属器械、胶塞在水中煮沸20~30分钟,趁热倒去水分即可使用。
化学法
(一)消毒剂灭菌
来苏尔、新洁尔灭(1%)、70~75%酒精、安替福氏、贝氯酸钙、乳酸蒸气、环氧乙烷。
(二)抗菌素灭菌:
(三)熏蒸灭菌
3、什么是平衡盐溶液(BSS)?
平衡盐溶液(BalancedSaltSolution;
BSS)
又称生理盐水或盐溶液。
具有维持渗透压,控制酸碱度的平衡作用,同时也能供给细胞中生存所需的能量和无机盐离子,用作冲洗组织和细胞,配制各种培养用液的基础溶液,也可用于短暂培养。
成分:
水,无机盐,葡萄糖组成。
4、什么是生物安全实验室?
目前,生物安全实验室的种类有哪些,各有什么特点。
5、动物细胞培养的天然培养基有哪些?
天然培养基
1.血浆
最常用的是鸡血浆,它具有一定的营养,与少量鸡胚浸出液混合后,有良好的凝固作用,利于支持细胞的生长。
缺点易液化,一般常用作各种细胞生长的基质。
2.鼠尾胶原
对维持细胞生长有良好作用。
由于鸡血浆存在一定缺点,人们曾试用了很多化药品,其中鼠尾胶原较好。
它能促进组织和细胞的附着,改善生长表面药性。
来源:
燃尾键,豚鼠真皮,牛的真皮和牛眼的水晶体,实验室常用大鼠尾制胶原。
3.胚胎浸出液
主要成分是大分子核蛋白和小分子氨基酸,有刺激细胞生长的作用。
在动物、细胞培养中应用最早,但由它而作了变到使用合成培养液,并渐渐被合成培养液所代替,但在研究中仍有应用价值。
常用的有鸡胚和牛胚。
4.血清
是动物用量最大的天然培养基。
血清含有丰富的营养物质,包括大分子的蛋白质和核酸。
动物细胞的生长和增殖需要血清。
实验证明血清对细胞附着和保护尚有明显作用,且能中和有毒物质的毒性,使细胞不受伤害。
血清种类很多,其中有小牛血清、胎牛血清、马血清、人胚胎血清等,胎牛血清比较理想,但不易得到。
目前各实验室多采用小牛血清。
目前已有出售小牛商品血清。
人血清一般都采用AB型血清,但价格昂贵,很少用。
5.血清代用品
血清的来源比较困难,而且成分复杂,人们努力寻找其替代品,其中有聚乙烯、吡咯咆酮(P、V、P)、蛋白胨、水解乳蛋白等,但都不如血清,因而没广泛使用。
第四章植物组织器官培养技术(教材第四、七、八章)
1、离体无性繁殖(propagationinvitro):
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,在短期获得大量遗传形状一致的个体的方法。
也称之为微繁(micropropagation)、快速繁殖(rapidcloneprogagation)。
2、繁殖系数(breedingcoefficient):
也叫增殖率,指每块外植体在一个培养周期增殖的倍数.
3、简述离体无性繁殖的程序。
(1)无菌培养物制备,包括:
外植体的选择-外植体灭菌-接种-培养等基本过程。
(2)培养物的增殖
腋芽增殖:
培养方法简单,能高度保持遗传稳定性,能长期继代繁殖
不定芽增殖:
繁殖系数高,非洲紫罗兰用常规叶插法,每片叶只能产生几个或十几个芽,但在组培条件下可一次形成几十至几百个芽,一年可以培养成千上万个小植株。
遗传稳定性较好。
但继代次数有限。
培养物继代一定次数以后,不定芽形成能力即减弱,需要重新建立起始无菌培养物。
此外,不定芽需要进行生根培养才能形成真正的植株。
诱导不定芽一般需要同时加入外源生长素和细胞分裂素,二者的配比一般是细胞分裂素要略高于生长素,其二者的总体使用浓度应尽可能的低,以免产生过多的愈伤组织。
以保证繁殖品种的遗传稳定性。
胚状体增殖:
增长率高,双极性免去生根环节,但胚状体休眠的诱导和解除还难以把握,其成苗率仍不高。
目前除一些特殊用途外(人工种子),这一途径还没有用于快繁技术。
愈伤组织增殖:
所有的植物通过组织培养的方法均可以诱导愈伤组织,再进一步分化即可获得小植株。
这一途径经历了组织培养技术的所有过程(愈伤组织诱导-愈伤组织增殖-芽分化-生根-完整植株),它属于真正意义上的组织培养。
一切通过其它增殖方式不能成功的植物,均可以通过此途径获得组培苗。
其特点是成功率高,繁殖系数大,但遗传稳定性较差。
对品种要求遗传稳定性高的作物一般不采用这一途径快繁
原球茎增殖:
细胞或组织培养经原球茎途径分化成植株。
大部分兰花属于这一类型,即兰花的各个部分的离体组织都能诱导形成原球茎,再经培养分化形成植株。
原球茎是兰花种子萌发时产生的呈珠粒状、缩短的、类似嫩茎的器官。
(3)生根培养:
一种是在固体培养基上诱导生根。
当试管苗长到2~3厘米高时,将它从基部切下,转移到固体培养基上生根(生根培养基一般要求降低矿物营养的浓度,提高生长素的浓度,具体应根据植物不同而定)
另一种是浸泡的方法,将切下的无根试管苗泡在含有高浓度生长素溶液中,生长素浓度为100毫克/升左右,浸泡时间从几小时到1天,然后取出接种于不加任何激素的MS培养基上或者扦插在人工基质上,十天左右即可生根。
(4)炼苗和移栽:
将瓶盖打开,打破无菌环境,湿度逐渐下降,光照逐渐加强,使之形成新的功能强的根和叶片。
一般炼苗时间为2—3d。
移栽时应注意的问题:
a、防止菌类滋生;
b、保持小苗水分供给平衡
(5)再生植株的鉴定
4、简述当前脱除植物病毒的方法及原理。
茎尖培养脱毒法;
热处理脱毒法;
微体嫁接离体培养脱毒法;
珠心组织培养法;
愈伤组织脱毒
茎尖脱毒:
依据:
病毒在植物体分布是不均一的,越接近生长点约(0.1-1mm区域),病毒浓度越稀,因此有可能采用小的茎尖离体培养而脱除植物病毒。
热处理脱毒法:
①热处理不能杀死病毒。
只能钝化病毒的活性,使病毒在植物体增殖减缓或增殖停止,而失去浸染能力。
②热处理是一种物理效应,可以加速植物细胞的分裂,使植物细胞在与病毒繁殖的竞争中取胜。
微体嫁接离体培养脱毒法:
同茎尖脱毒。
珠心组织培养法:
一般认为病毒是通过维管组织传播的,珠心组织与维管系统没有直接联系,
因此珠心组织培养可获得无病毒植株。
愈伤组织脱毒:
病毒在植物体不同器官或同一器官不同组织中分布不均匀,由那些无病毒细胞产生的愈伤组织就是获得无病毒苗的基础。
5、简述脱毒效果如何检测
A指示植物鉴定(indicatortestplants)所谓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。
每种病毒都有自己敏感的植物,指示植物鉴定病毒的方法:
a.摩擦接种法:
通过汁液传播的病毒,
b、嫁接法:
通过专门的介体传播的病毒,
B血清鉴定(serologictest)试管沉淀反应;
免疫双扩散;
酶联免疫吸附测定(ELISA)。
C电镜检查法
采用电子显微镜,可直接观察样品材料有无病毒存在,还可以进一步鉴定病毒颗粒大小、形状和结构,这些特征相当稳定,因此电镜检查法即准确又有效,但需要有一定的设备和技术。
D分子检测法
例如RT-PCR(ReverseTranscription-PolymeraseChainReation)将待测的样品的总RNA与cDNA合成的试剂盒进行反应,合成cDNA,然后利用病毒DNA特有的序列设计引物进行PCR反应,即可知道在寄主中是否有病毒基因的表达
6、脱毒苗的保存与繁殖。
⏹脱毒苗的离体保存与繁殖:
一般是在实验室进行,一般每月继代一次,可以在培养基中加入生长延缓剂,如B9和矮壮剂可2-3个月继代一次,也可放到液氮或4℃冰箱中保存。
⏹建立脱毒种苗生产繁殖网络体系:
如果试管苗生产成本过高或移栽困难,可将试管苗选择种植在一定的控制区域,从繁殖技术和环境隔离上保证较高水平,使得繁殖的种苗能有效的防止病毒的再侵染。
7、什么是花药培养?
什么是花粉培养?
8、花药培养的基本程序是:
外植体选择-外植体(花蕾)预处理—外植体消毒—剥取花药—接种—诱导培养—分化培养-移栽
9、花药培养中如何选择外植体?
⏹基因型的选择
通过花药培养成功获得单倍体植株最多的是茄科植物,其次是十字花科、禾本科、百合科等植物。
同一植物的不同类型、不同品种对花药培养的反应也是不同的。
因此在进行花药和花粉培养时