文档介绍：细胞工程复****整理
第一章绪论(了解)
1、细胞工程学:是以生物细胞、组织或器官为研究对象,运用工程学原理,按照预定目标,改变生物性状,生产生物产品,为人类生产或生活服务的科学。
细胞工程学的研究内容和任务:
2、研究内容:
转基因动物
染色体工程(无籽西瓜)
组织、器官或细胞培养
原生质体培养
植物胚胎培养
动物胚胎移植、胚胎培养和试管动物
克隆动物(胚胎分割、核移植)
3、研究任务:
改良生物品种,创造新的生物种类,为人类造福。
4、发展趋势及应用前景:
制药业和诊断试剂的生产
单克隆抗体在癌症治疗方面的研究
计划生育和优生优育
多倍体育种和雌核发育
……
第二章细胞工程的细胞学基础
细胞:构成生命体的基本结构和功能单位
第一节细胞增殖、生长与衰亡
一、细胞增殖
1、细胞周期:从一次分裂结束开始到下一次分裂结束所经历的过程
细胞分裂间期:指从一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂开始的一段时间
细胞分裂期:细胞经过间期后紧肤分裂期,染色体开始分裂
2、G0期细胞:是一种暂不分裂,但仍保持分裂能力,在一定条件下又可恢复增殖能力的细胞。如花粉粒中的营养细胞。
周期细胞:能够连续分裂的细胞。如根尖、茎尖的原分生组织细胞。
终端分化细胞:不可逆的脱离了细胞周期,失去分裂能力的细胞。如韧皮部中的筛管分子。
3、端粒:是一段富含鸟嘌呤核苷酸的短的串联重复序列。
端粒的特点:
1)不同染色体的端粒都由相同的重复序列组成;
2)染色体复制一次,端粒的重复序列的长度就缩短一些;
3)不同体细胞的寿命明显不同,其端粒的长度也不相同。
4、细胞分裂的三种方式:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
二、细胞生长与衰亡
细胞死亡:细胞坏死和细胞凋亡
细胞坏死:指细胞遭受到强烈有害损伤条件(物理、化学、生物)刺激时,出现的一种被动的、突发性的、非生理性死亡。如病毒侵染造成的动植物细胞死亡。
细胞凋亡:指由特定的内部或外部因素诱导启动细胞内由基因编码的“死亡程序”,从而导致细胞死亡的现象。又称编程性死亡(Programmed Cell Death,PCD)如某些病源微生物常介导巨噬细胞的凋亡。
第二节配子发生、受精与胚胎发育
一、配子发生
植物:
雄配子体也称胚囊。
一个大孢子母细胞经过减数分裂,仅有一个大孢子参与胚囊发育,进行三次细胞核的有丝分裂,形成8个单倍体核组成的成熟胚囊,即雄配子体。
雌配子体也称花粉。
小孢子母细胞经过减数分裂形成4个集合一起的单倍体小孢子,再经过2次有丝分裂。形成一个成熟的花粉粒,包括2个精核和1个营养核,即雌配子体。
二、受精
双受精:由两个精核分别与卵细胞和极核融合的现象。
三、胚胎发育
植物胚胎发育:
受精卵第一次横向分裂不均形成顶端细胞和基细胞;
过程:顶端细胞→球形胚→心形胚→鱼雷胚→子叶胚(成熟胚)
动物胚胎发育:
卵裂:细胞核分裂和细胞质分裂(一般同时进行,细胞核才能分配到两个子细胞内)
过程:卵裂→桑葚胚→囊胚腔→囊胚→原肠胚
囊胚部分细胞迁移到囊胚内部称内胚层(内脏)、中胚层(神经、血管),留在外面的为外胚层。
第三节细胞分化
细胞分化:指胚胎细胞分裂后未定型的细胞,在形态和生化组成上向专一性或特异性方向分化(或由原来较简单具有可塑状态向异样化稳定状态进行分化)的过程。
细胞决定:细胞在发生形态和功能的分化之前,就已受到约束,而具有向着特定方向分化的趋势,这一时期称细胞决定。
第三章细胞工程实验室及基本操作
(无菌操作、无菌培养、培养基)
实验室框架图
①基本操作室:洗涤区、灭菌区、贮藏区、培养基配制区
②无菌操作室:缓冲准备区、接种区
③培养室:光培养室、暗培养室
④鉴定分析室
⑤温室(植物才有)
第四章植物组织和细胞培养
植物组织和细胞培养:指将植物的器官、组织或细胞从植物体分离后,在无菌条件下接种于人工配制的培养基上,使其细胞分裂、增殖、分化、发育,直至形成完整植株的过程。
第一节植物组织和细胞培养原理
原理:利用植物细胞全能性
一、植物细胞全能性及分化
1、植物细胞全能性
指植物体的每个活细胞都具有该植物的全套遗传信息,与合子一样,具备发育成完整植株的潜能。
植物全能性的实现可通过3个途径:
1)生命周期(A循环):以孢子体和配子体的世代交替实现细胞全能性
2)细胞周期(B循环):表示细胞的核质周期,通过核质的相互作用,DNA复制、mRNA转录和蛋白质合成,为细胞全能性形成和保持奠定基础
3)组织培养周期(C循环):指植物体器官、组织和细胞与供体失去联系,无菌条件下,在人工合成的培养基中进行异养代谢,通过细胞脱分化、分裂、再分化过程实现细胞全能性。
2、植