文档介绍：第一章
1、细胞工程:应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术。
2、分类:根据研究生物类型不同,细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。(1)动物细胞工程包括:细胞培养技术(包括组织培养、器官培养);细胞融合技术;胚胎工程技术(核移植、胚胎分割等);克隆技术(单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆)。(2)植物细胞工程包括:植物组织、器官培养技术;细胞培养技术;原生质体融合与培养技术;亚细胞水平的操作技术等。
根据实验操作对象可分为:细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体操作、转基因生物等。
细胞融合:又称细胞杂交(cell hybridization),是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。
植物细胞工程:植物细胞工程是一门以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性学科。它是以植物组织细胞为基本单位,在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作,使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而改良品种或创造新物种,或加速繁殖植物个体,或获得有用物质的过程统称为植物细胞工程。
植物细胞工程的发展历史:A、探索阶段(1902-1929) 细胞学说与细胞全能性学说的提出 B、培养技术建立阶段(1930-1959) 建立了两个与培养技术有关的重要模式,一是培养基模式,二是激素调控模式。C、应用研究阶段(1960- )(1)、原生质体培养和细胞融合。(2)、微繁技术(3)、花药培养技术(4)、次生产物生产
第二章
1、细胞全能性:一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。
细胞全能性的绝对性与相对性:不是所有基因型的所有细胞在任何条件下都具有良好的培养反应;即使对于植物细胞而言,细胞全能性也并不意味着任何细胞均可以直接产生植物个体;动、植物细胞全能性的表现程度存在明显的差异。
2、细胞全能性学说的主要内容:
3、外植体:植物组织培养中用来进行无菌培养的离体材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体等。
4、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。
5、注意:1、并不是所有的细胞脱分化的结果都必然形成愈伤组织。有些植物体的细胞脱分化以后直接形成胚性细胞,进而形成体细胞胚。2、多数愈伤组织内的细胞并不都是未分化的细胞,即同一愈伤组织内的细胞之间其状态存在一定的差异。
6、细胞分化: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。分化也可以说是相同基因型的细胞所具有的各个不同的表现型。1)时间上的分化:一个细胞在不同的发育阶段上可以有不同的形态结构和功能;2)空间上的分化:对于多细胞生物来讲,同一细胞后代,由于所处的环境不同而可以有相异的形态结构和功能。
极性: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。
器官发生方式: 第一种方式是先芽后根;如小麦,芦荟、苹果。第二种方式为先根后芽;如枸杞、苜蓿等。第三种方式是在愈伤组织的不同部位形成芽和根,再通过维管组织的联系形成完整植株。如胡萝卜、石刁柏
器官分化的过程:离体条件下,经过愈伤组织再分化器官一般要经过三个生长阶段1)外植体经过诱导形成愈伤组织。2)生长中心的形成。当把愈伤组织转移到有利于有序生长的条件下以后,首先在若干部位成丛出现类似形成层的细胞群,称之为生长中心或拟分生组织,它们是愈伤组织形成器官的部位。3)器官原基及器官形成。生长中心形成后,按照其已确立的极性,某些细胞开始分化形成管状细胞,进而形成微管组织,开始形成不同的器官原基,进而分化出相应的组织和器官。
影响器官分化的因素(了解):1)外植体- 位置、状态及组织类型(芦荟、小麦) 2)生长调节剂3)光照4)温度
影响离体培养细胞遗传变异的因子:1)供体植株2)培养基及培养方式3)继代培养的次数
(1)物理诱变剂:X射线、ã射线、中子、β粒子、α粒子和紫外线等。(2)化学诱变剂:烷化剂、碱基类似物、移码诱变剂和某些抗生素类等。
第三章
细胞工程实验室它必须满足三个基本的需要,即:实验准备,包括培养基配制,洗涤与灭菌等;无菌操作;控制培养。
灭菌方法(1)干热灭菌:适用于玻璃器皿和金属器械的灭菌。操作方法:150℃、40min或120℃、120min,如果发现芽孢杆菌,160℃、90~120min
(2)湿热灭菌:适用于各种器皿、培养基、器皿、蒸馏水、棉塞、纸等。121℃维持20~30min注意点:加足水、排尽气、气压降到0时,才能开盖
(3)过滤灭菌:培养基的灭菌一般用高压高温