现代生物技术概论Word文档格式.docx

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即高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能. 

另一方面，生物技术广漠的应用前景，高额的利润也促使生物技术的快速发展。

生物技术的应用领域超级普遍，它包括医药、农业、畜牧业、食物、化工、林业、环境保护、采矿冶金、材料、能源等领域。

这些领域的普遍应用必然带来了经济上的庞大利益。

二、生物技术在医药方面的应用

1、生物工程药物2、基因诊断和医治3、基因保键、器官移植与干细胞

基因诊断法，又称分子诊断法或DNA探针检测法：

应用专用的DNA分子探针，对受检者的特定基因（DNA）或其转录本（mRNA）进行杂交分析，从而对遗传疾病作出诊断的技术。

人类基因组计划（HGP） 

1986年美国生物学家诺贝尔奖取得者Dulbecco首先倡议，全世界的科学家联合起来从整体上研究人类的基因组，分析人类基因组的全数序列以取得人类基因所携带的全数遗传信息。

毫无疑问，该项工作的完成，将令人们深切熟悉许多困扰人类的重大疾病的发病机理；

90年代的人类基因组计划的科学意义犹如60年代的登月计划。

所以继美国以后，欧盟国家、日本、俄罗斯、加拿大、澳大利亚和我国也接踵启动了人类基因组计划。

三、转基因动物、乳腺反映器及动物克隆

四、能源与环保

选育可大量生产能源化学物质的工程菌，开发生物来源的石油替代产品；

选育可降解工业和生活废弃物的工程菌，用以处置垃圾，变废为宝；

处置工业“三废”，石油泄漏等，解决环境污染问题。

生物学家们正尝试运用生物技术开发出能够将植物中的纤维素降解进而转化为可以燃烧的酒精等新能源。

自然界有取之不尽的植物纤维素资源，这项技术的冲破有可能成为能源技术的新方向。

我国麻疯树、黄连木等油料植物可知足500万t/a生物柴油装置的原料需求

微生物降解农药残留

生物技术安全性

1人身健康---基因的食物链转移

2道德伦理---器官移植（头颅移植）

3社会安宁---克隆人、生物武器

4生态安全---实验室安全、基因漂移

生物武器是穷弱国家的“杀手锏”。

生物技术在国民社会经济发展中的地位

人类基因组计划（HGP）解决能源危机、治理环境污染；

环境保护，制造工业原料；

生产珍贵金属

国家安全生物武器和反生物武器经济发展政治地位

2植物组织培育技术原理及操作

一、植物组织培育:

是指在离体条件下利用人工培育基对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培育，使其长成完整的植株。

二、应用领域：

（1）、快速繁衍

（2）、种苗脱毒（3）、远缘杂交（4）、突变育种（5）、基因工程（6）、生物制品（7）、遗传、生理、生化、病理研究（8）、植物种质资源保留和互换

外植体：

在植物细胞组织培育中,由活体植物体上提取下来的,接种在培育基上的无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。

愈伤组织：

在植物细胞组织培育中，愈伤组织则指在人工培育基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。

3、广义的组培依外植体不同可分为：

器官培育；

茎尖分生组织培育；

愈伤组织培育；

细胞培育；

原生质体培育

4、植物组培特点①培育条件可以人为控制②生长周期短，繁衍率高③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制

五、植物细胞的全能性：

植物细胞具有该植物体全数遗传的可能性，在必然条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。

1》原理：

生物体的每一个细胞都包括有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全数基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

2》不同：

（1）受精卵的全能性最高

（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。

3》潜在全能性的原因：

基因表达的选择性

六、脱分化：

来自已分化组织的已停止割裂的细胞从植物体部份的抑制性影响下摆脱出来，恢复细胞的割裂活性。

7、再分化）：

经脱分化的组织或细胞在必然的培育条件下可有转变成各类不同细胞类型的能力。

八、一个成熟细胞或分化细胞转变成为分生状态的进程，即形成愈伤组织的进程，叫做脱分化

九、再分化：

由愈伤组织能再形成完整的植株，这一进程叫做再分化，或简单地叫做分化或再生。

10、细胞全能性：

指一个完整的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的全数遗传信息。

1一、细胞割裂：

植物组织培育属无性繁衍，有丝割裂保证组织培育进程中细胞数量的增加。

而减数割裂属于有性繁衍细胞割裂方式的一种。

1二、位置效应：

植物离体活组织，延续表现出来原生长部位的形态和特性的现象。

因此，要按照培育目的选择适宜的外值体。

13、脱（去）分化和再分化:

去向外植体原有的分化性状，从头进入新的发育分化状态。

14、组织培育的难易规律（易--->

难）

[1]生长点细胞》形成层细胞》薄壁细胞》厚壁细胞》纤维细胞》退化细胞

[2]种子》花器》茎下部组织》茎中部组织》冠内部枝叶》冠外部枝叶

[3]组培时间长的植物》组培时间短的植物

1五、植物组织培育的培育条件：

营养条件、环境条件、培育基配制

1六、培育基：

在离体培育条件下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，乃至同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有知足了它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。

因此，没有一种培育基能够适合一切类型的植物组织或器官，在成立一项新的培育系统时，首先必需找到一适合的培育基，培育才有可能成功。

17、培育基的种类：

（1）MS培育基

（2）B5培育基（3）White培育基（4）N6培育基（5）KM—8P培育基

1八、MS培育基它是1962年由Murashige和Skoog为培育烟草细胞而设计的。

特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平衡溶液。

其养分的数量和比例较适合，可知足植物的营养和生理需要。

它的硝酸盐含量较其他培育基为高，普遍地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培育，效果良好。

有些培育基是由它演变而来的。

1九、培育基的成份：

（1）水

（2）、大量元素（3）、微量元素（4）、有机化合物（5）、碳水化合物（6）、维生素（7）、生长素类（8）、肌醇（9）、氨基酸

20、大量元素，指浓度大于／L的元素等；

包括

（1）N

（2）P（3）K（3）K

2一、微量元素，指小于／L的元素，Fe，B，Mn，Cu，Mo，Co等。

2二、在培育基的各成份中，植物生长调节物是培育基的关键物质，对植物组织培育起着决定性作用。

IAA（吲哚乙酸）NAA（萘乙酸）NAA和IBA普遍用于生根，并与细胞割裂素互作增进芽的增殖和生长。

IBA（吲哚丁酸）是增进发根能力较强的生长调节物质。

在培育基中添加细胞割裂素有三个作用：

①诱导芽的分化增进侧芽萌生生长。

②增进细胞割裂与扩大。

③抑制根的分化。

因此，细胞割裂素多用于诱导不定芽的分化和茎、苗的增殖，而在生根培育时利用较少或用量较低。

激素配比模式

生长素与细胞割裂素的比例决定着发育的方向，是愈伤组织、长根仍是长芽。

如为了增进芽器官的分化，应除去或降低生长素的浓度，或调整培育基中生长素与细胞割裂素的比例：

高有利于根的形成和愈伤组织的形成；

适中有利于根芽的分化；

低有利于芽的形成。

生长调节物质的利用甚微，一般用mg／L表示浓度。

在组织培育中生长调节物质的利用浓度，因植物的种类、部位、时期、内源激素等的不同而异，一般生长素浓度的利用为／L，细胞割裂素—10mg／L。

琼脂的用量在6—10g／L之间，若浓度太高，培育基就会变得很硬，营养物质难以扩散到培育的组织中去。

若浓度太低，凝固性不好。

固体培育基长处：

在于操作简便，通气问题易于解决，便于常常观察研究等；

缺点：

如培育物与培育基的接触（即吸收）面积小，各类养分在琼脂中扩散较慢，影响养分的充分利用，同时培育物排出的一些代谢废物，聚集在吸收表面，对组织产生迫害作用。

市售的各类琼脂几乎都含有杂质，特别是Ca、Mg及其他微量元素。

环境条件：

温度湿度渗透压pH值氧气

组织培育中光照也是重要的条件之一，主要表此刻光强、光质、和光照时间方面

2九、母液（stocksolution）的配制和保留

在植物组织培育工作中，配制培育基是日常必备的工作。

为简便起见，通常先配制一系列母液，即贮备液。

所谓母液是欲配制液的浓缩液，这样不但可以保证各物质成份的准确性及配制时的快速移取，而且还便于低温保藏。

一般母液配成比所需浓度高10-100倍。

母液配制时可别离配成大量元素、微量元素、铁盐、有机物和激素类等。

配制时注意一些离子之间易发生沉淀，如Ca2+和S042+，Ca2+、Mg2+和PO43-一路溶解后，会产生沉淀，必然要充分溶解再放入母液中！

！

。

配制母液时要用蒸馏水或重蒸馏水。

药品应选取品级较高的化学纯或分析纯。

药品的称量及定容都要准确。

各类药品先以少量水让其充分溶解，然后依次混合。

一般配成大量元素、微量元素、铁盐、维生素等母液，其中维生素、氨基酸类可以别离配制，也可以混在一路。

母液配好后放人冰箱内低温保留，历时再按比例稀释。

30、母液的配制方式：

1）、单配法：

将培育基配方中的各类成份别离配成必然浓度的母液。

一般用a:

b表示，即每b毫升溶液中含有a毫克溶质。

2）、混配法：

将几类营养成份按配方中的用量扩大必然倍数称量，别离溶解后每一类混合在一路定容到必然体积配成混合母液，浓度可用amg/L表示，即配制一升培育基吸取该母液aml.

生长素配制时可先用少量95%酒精助溶。

2，4—D可用／L的NaOH或KOH助溶，加入温水定容。

生长素常配成1mg／ml的溶液贮于冰箱中备用。

细胞割裂素类一般先用少量1N盐酸溶解后，再加入温水冷却后定容，

3）、铁盐配法（MS为例）：

在装有400ml蒸馏水的烧杯中加入2粒苛性钠，溶解后加入3.73gEDTA-Na2，加热使其全数溶解，然后边搅拌边慢慢加入2.78g直至全数溶解，冷却后定容至500ml，置于冰箱中备用。

3一、培育基的配制：

按表用量筒移取大量元素母液100ml，用专一对应的移液管别离吸取微量元素母液10mi、铁盐母液10ml、有机物母液10ml，均置人1000ml定容瓶中，若不加任何激素，则为MSo培育基；

若需加激素按配方移取激素母液即可。

将已装母液的定容瓶用蒸馏水或自来水定容到1000ml，取1／3左右倒人小铝锅中加热。

同时，称好30g蔗糖，称琼脂丝7g（或琼脂粉），也倾人小铝锅中，边加热边搅拌，避免糊底。

旺火煮开，再用文火加热，直至琼脂全数融化即清澈见底为度。

（若用琼脂粉，应加入100ml左右的液体培育基，并搅拌均匀）。

然后再倾人定容瓶余下的液体培育