第2章 细胞工程（单元知识清单）（答案版）.docx

第二章细胞工程知识清单

第1节植物细胞工程

第1课时植物细胞工程的基本技术

一、植物细胞的全能性

1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。

2．生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因

在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。

二、植物组织培养技术

1．概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。

2．全能性表达过程

(1)脱分化：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。

(2)再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。

(3)激素的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。

3．操作流程

外植体的消毒：将流水冲洗后的外植体用酒精消毒30s，

用无菌水清洗2～3次后，再用次氯酸钠溶液处理30min，用无菌水清洗2～3次。

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外植体的分割：用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。

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接种：在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。

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培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。

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转移培养：将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。

长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。

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移栽：将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上，壮苗后再移栽入土。

三、植物体细胞杂交技术

1．概念

将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。

2．过程

(1)去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。

(2)诱导原生质体融合的方法

①物理法：电融合法、离心法等。

②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法等。

3．意义

克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。

第2课时植物细胞工程的应用

一、植物繁殖的新途径

1．快速繁殖

(1)快速繁殖技术：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

(2)特点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性,②高效、快速地实现种苗的大量繁殖,③可实现工厂化生产))

2．作物脱毒

(1)选材部位：植物的分生区附近。

(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。

(3)实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱去病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。

二、作物新品种的培育

1．单倍体育种

(1)过程：花药离体培养―→单倍体植株eq\o(―――――→,\s\up9(染色体加倍))纯合子植株。

(2)优点

①后代是纯合子，能稳定遗传。

②明显缩短了育种的年限。

2．突变体的利用

(1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。

(2)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。

三、细胞产物的工厂化生产

1．次生代谢物

(1)概念：植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物。

(2)作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。

2．生产技术手段：植物组织培养技术。

3．优点：生产速度快。

4．实例：利用紫草细胞的组织培养生产的紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用红豆杉细胞的组织培养生产的紫杉醇具有高抗癌活性。

第2节动物细胞工程

第1课时动物细胞培养

一、概念

动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。

二、动物细胞培养的条件

1．无菌、无毒的环境eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(培养液和培养用具灭菌处理，,无菌环境下进行操作,更换培养液，清除代谢物))

2．营养eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(营养物质：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,血清、血浆：补充培养液中尚未研究清楚的成分))

3．温度和pHeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(温度：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜,pH：7.2～7.4))

4．气体环境eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：细胞代谢所必需的,CO2：维持培养液的pH))

三、动物细胞培养的过程

1．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。密度过大时，由于有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏，细胞分裂受阻。

2．细胞贴壁：多数细胞贴附在瓶壁上生长。

3．接触抑制：当贴壁细