第一篇：細(xì)胞工程總結(jié)

廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

08生工2班

黃永平

0820020044

細(xì)胞工程考點(diǎn)總結(jié)

名詞解釋：

細(xì)胞工程：是指以細(xì)胞為對象，應(yīng)用生命科學(xué)理論，借助工程學(xué)原理與技術(shù)，有目的 地利用或改造生物遺傳特性，以獲得特定的細(xì)胞、組織產(chǎn)品或新型物種的一門綜合性 科學(xué)技術(shù)。

細(xì)胞周期：通常將通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生的新細(xì)胞的生長開始到下一次細(xì)胞分裂形成子細(xì) 胞結(jié)束為止所經(jīng)歷的過程稱為細(xì)胞周期。

細(xì)胞全能性：細(xì)胞具有該個(gè)體全部遺傳的可能性，在一定條件下如受精卵一樣，有發(fā)育成完整個(gè)體的固有潛在能力。兩層含義：細(xì)胞無論是體細(xì)胞還是生殖細(xì)胞，均具有該物種全部的遺傳信息；每個(gè)細(xì)胞均具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛在能力。

細(xì)胞分化：指細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過程，包括時(shí)間上和空間上的分化。實(shí)質(zhì)是基因的差異表達(dá)。

細(xì)胞脫分化：又稱去分化，是指分化的細(xì)胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變成具有未分化細(xì)胞特性的過程，即分化細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下轉(zhuǎn)變?yōu)榕咝誀顟B(tài)而重新獲得分裂能力的過程?？刹捎萌斯ふT導(dǎo)技術(shù)誘導(dǎo)體細(xì)胞脫分化。

細(xì)胞再分化：指在離體條件下，無序生長的脫分化細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下重新進(jìn)入有序生長和分化狀態(tài)的過程。事實(shí)上是基因選擇性表達(dá)與修飾的人工調(diào)控的過程。

植物組織培養(yǎng)：是將植物器官，組織，細(xì)胞和原生質(zhì)體等外植體在離體無菌條件下培養(yǎng)在人工培養(yǎng)基上，在適當(dāng)?shù)臈l件下誘發(fā)長成完整植株的一種技術(shù)。

植物激素：是植物自然狀態(tài)下產(chǎn)生的對生長發(fā)育有顯著作用的微量有機(jī)物，包括生長素家族、細(xì)胞分裂素家族、赤霉素、乙烯和脫落酸。

愈傷組織：原指植物在受傷之后于傷口表面形成的一團(tuán)薄壁細(xì)胞。植物組培中，指脫分化后的細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂，產(chǎn)生無組織結(jié)構(gòu)，無明顯極性的松散的細(xì)胞團(tuán)。

體細(xì)胞胚：又叫胚狀體，是指離體條件下沒有經(jīng)過受精過程而形成的胚胎類似物。其發(fā)生途徑是指體細(xì)胞在離體培養(yǎng)的過程中經(jīng)歷了胚胎發(fā)育過程，起源于非合子細(xì)胞。發(fā)生實(shí)質(zhì)是細(xì)胞再分化。

人工種子：含義為將植物離體培養(yǎng)產(chǎn)生的體細(xì)胞胚或芽包埋在含有營養(yǎng)成分和保護(hù)功能的人工胚乳和人工種皮中，在適宜條件下發(fā)芽出苗的顆粒體，即人工種子。

細(xì)胞核移植：是一種利用顯微鏡操作技術(shù)將一種動(dòng)物的細(xì)胞核移入同種或異種動(dòng)物的去核成熟細(xì)胞內(nèi)的技術(shù)。用該方法所得到的動(dòng)物為核質(zhì)雜種。

胚胎分割：是指借助顯微操作儀切割早期胚胎成多等份，再移植給受體，從而制造同卵多仔后代的技術(shù)，是一種廣義上的動(dòng)物克隆技術(shù)。

性別控制：是通過人工操作手段繁殖所需要性別后代的一門技術(shù)，其方法主要包括受精前控制、胚胎移植前控制。

試管動(dòng)物：又叫體外受精動(dòng)物，是指將供體的精子與卵子在體外受精，體外培養(yǎng)胚胎發(fā)育到一定階段，通過胚胎移植移入受體完成發(fā)育出生的動(dòng)物。

試管嬰兒：指將卵子與精子在體外受精，培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎再植回母體子宮內(nèi)發(fā)育出生的嬰兒也就是采用體外受精聯(lián)合胚胎移植技術(shù)培育的嬰兒。

細(xì)胞重組：是指從活細(xì)胞中分離出細(xì)胞器及其組分，在體外進(jìn)行重新裝配成為具有生物活性的細(xì)胞的一種技術(shù)。

細(xì)胞拆和：把細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核分離開來，然后把不同來源的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核相互結(jié)合，形成核質(zhì)雜交細(xì)胞。

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0820020044 細(xì)胞融合：又叫體細(xì)胞雜交，是指將不同來源的原生質(zhì)體融合并使之分化再生，形成新物種或新品種的技術(shù)。

體細(xì)胞雜交：是指將不同來源的體細(xì)胞融合并使之分化再生、形成新品種的技術(shù)。胚胎嵌合：又稱胚胎融合，是將兩枚或兩枚以上的胚胎（同種或異種動(dòng)物）的部分或全部細(xì)胞混合在一起，使之發(fā)育成一個(gè)胚胎，然后移植到受體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育成嵌合體后代的技術(shù)。雌核發(fā)育：或孤雌生殖，精核進(jìn)入卵細(xì)胞后未與卵核融合而退化，卵核未經(jīng)受精而單獨(dú)發(fā)育成單倍體。遠(yuǎn)緣雜交中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)此種現(xiàn)象。

植物細(xì)胞培養(yǎng)：在離體條件下，將分離的植物細(xì)胞通過繼代培養(yǎng)增殖，獲得大量細(xì)胞群體的一種技術(shù)。

細(xì)胞株：通過克隆化培養(yǎng)從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊遺傳、生化性質(zhì)或特異性標(biāo)記的細(xì)胞群。

細(xì)胞系：是由原代培養(yǎng)經(jīng)傳代培養(yǎng)純化，獲得的能在體外生存的細(xì)胞群體，第一次傳代培養(yǎng)后的細(xì)胞，即稱之為細(xì)胞系。

單克隆抗體：是指經(jīng)過免疫哺乳類動(dòng)物單一的B淋巴細(xì)胞，要以分泌單一性抗體，這種抗體具有特異性和同質(zhì)性。

干細(xì)胞：同時(shí)具有自我更新以及產(chǎn)生分化細(xì)胞的增殖性細(xì)胞。

組織工程：是利用生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)的原理與技術(shù)，利用細(xì)胞、生物材料、細(xì)胞因子實(shí)現(xiàn)組織修復(fù)或再生的一門技術(shù)。

細(xì)胞凋亡：也叫程序性細(xì)胞死亡，是機(jī)體維持環(huán)境穩(wěn)定、有基因控制的細(xì)胞自主的有序性死亡。與細(xì)胞增殖、分化一樣，都是正常的生理現(xiàn)象。這種細(xì)胞行為在數(shù)量控制和形態(tài)塑造中具有的意義。P27 染色體工程：按設(shè)計(jì)有計(jì)劃削減、添加和代換同種或異種染色體從而達(dá)到定向改變遺傳特性和選育新品種的一種技術(shù)。

胚胎移植：又稱受精卵移植，是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。

胚胎工程：是按照一定的設(shè)計(jì)，有計(jì)劃地消減、添加或替換同種或異種染色體從而達(dá)到定向改變遺傳特性和選育新品種的一種技術(shù)。

簡答題或問答題：

1．細(xì)胞工程的應(yīng)用：

細(xì)胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要包括：優(yōu)質(zhì)植物快速培育與繁殖；動(dòng)物胚胎工程快速繁殖優(yōu)良、瀕危品種；利用動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)活性產(chǎn)物、藥物；新型動(dòng)植物品種的培育；供醫(yī)學(xué)器官修復(fù)或移植的組織工程；轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物的生物反應(yīng)器工程；珍稀動(dòng)植物資源的保存與保護(hù)；在遺傳學(xué)、發(fā)育學(xué)等領(lǐng)域的理論研究；在能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2．為一農(nóng)業(yè)生物技術(shù)企業(yè)設(shè)計(jì)一用于花卉快速繁殖組培工廠？畫簡圖，并說明各室要求。

實(shí)驗(yàn)室一般由準(zhǔn)備室、無菌間、操作間、培養(yǎng)室、分析室等幾部分組成，其首要要求是工作環(huán)境和條件必須保證無微生物污染，環(huán)境清潔，各室的要求如下；

準(zhǔn)備室；一般要與其他室分割開來，需放置藥品柜、器械柜、滅菌鍋、過濾除菌器、天平，加熱設(shè)備等；要求寬敞明亮，通風(fēng)條件好。

無菌間：進(jìn)行無菌操作。要求封閉性好，無塵、干燥清潔，大小要合適，沒有死角，能較長

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0820020044 時(shí)間保持無菌保持清潔，應(yīng)防止空氣對流，墻面和地面要求光滑，密封、安裝滑門，定期用甲醛和高錳酸鉀產(chǎn)生的蒸汽消毒，使用前開紫外光燈20min，更衣?lián)Q鞋。嚴(yán)格的應(yīng)包括更衣間、緩沖間和操作間3部分，緩沖間處于兩者間 操作間：

培養(yǎng)室：對離體材料進(jìn)行控制培養(yǎng)，能控制光照和溫度，其次為防止微生物感染，應(yīng)保持干燥和清潔，一般設(shè)置在室內(nèi)較少走動(dòng)的內(nèi)側(cè)，需放置搖床、二氧化碳培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱光照培養(yǎng)箱、人工氣候箱培養(yǎng)架等； 分析室：

3．分析比較細(xì)胞培養(yǎng)不同操作方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

分批式培養(yǎng)方式的優(yōu)點(diǎn)有操作簡單，培養(yǎng)周期短，能直觀反映細(xì)胞生長代謝過程，生產(chǎn)規(guī)模放大比較容易，其缺點(diǎn)有不能控制底物濃度、細(xì)胞容易老化、生長周期短、效率低等；流加式培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)有可合理充足補(bǔ)充營養(yǎng)、減少產(chǎn)物反饋抑制、排除有害代謝物積累對細(xì)胞的損傷及細(xì)胞不易老化，另外還能避免一次性投料過多，改善培養(yǎng)液流體性質(zhì)，延長指數(shù)生長期，其缺點(diǎn)是操作較麻煩，受生物反應(yīng)器容積的限制等；半連續(xù)式培養(yǎng)能使細(xì)胞持續(xù)指數(shù)生長，可多次收獲并且操作簡便，生產(chǎn)效率高，其缺點(diǎn)是菌種易老化；連續(xù)式培養(yǎng)可使細(xì)胞在恒定狀態(tài)下生長，細(xì)胞生長速率可基本保持不變，持續(xù)指數(shù)增長，但其缺點(diǎn)是收獲細(xì)胞濃度不高、細(xì)胞分裂快、易變異、易污染等；灌流式培養(yǎng)可維持較高的細(xì)胞密度，使細(xì)胞處于較穩(wěn)定的營養(yǎng)環(huán)境中，有害代謝廢物積累低，反應(yīng)速率易控制，培養(yǎng)周期長，目標(biāo)產(chǎn)品回收率高，其缺點(diǎn)是儀器設(shè)備要求較高，操作較復(fù)雜等。

4．植物快速繁殖的技術(shù)路線：(P81)1）采集材料：①受精卵/②發(fā)育中的分生組織細(xì)胞（分生組織/根尖/嫩莖/幼葉/花等）/③雌雄配子及單倍體細(xì)胞；2）消毒材料：①自來水洗凈然后用無菌紗布吸干水分，切成小塊/②無菌環(huán)境中用70%酒精浸泡30~60秒/③材料移入漂白粉飽和液或0.01%升汞（HgCl2）水中消毒10min/④無菌水沖洗三四次；3）制備外植體：無菌環(huán)境下，用無菌刀剝?nèi)ゲ牧系镊[片、嫩枝的外皮或種皮胚乳（葉片不需），切成0.2~0.5cm厚的小片，操作中不可用手觸碰；4）接種和培養(yǎng)：①接種：無菌環(huán)境下將切好的外植體立即接種在培養(yǎng)基上，每瓶4~10個(gè)②封口：接種后瓶、管用無菌藥棉或蓋封口，培養(yǎng)皿用無菌膠帶封口③溫度：培養(yǎng)基大多應(yīng)保持在25℃左右，但要因花卉種類及材料部位不同而區(qū)別對待④增殖：在新梢等形成后需要繼代培養(yǎng)；5）根的誘導(dǎo)：繼代培養(yǎng)形成的不定芽和側(cè)芽一般沒有根，必須轉(zhuǎn)到生根培養(yǎng)基上進(jìn)行生根培養(yǎng)，一個(gè)月后即可獲得健壯根系；6）組培苗的練苗移植：試管苗進(jìn)入自然環(huán)境前必須進(jìn)行煉苗，一般先將培養(yǎng)容器打開在室內(nèi)自然光照3天，然后取出小苗，自來水洗凈根須，栽入消毒過的基質(zhì)，移植前適當(dāng)遮陰，加強(qiáng)水分管理，保持較高的濕度，但基質(zhì)不宜過濕，以防爛苗。

5．請分析植物激素在組織培養(yǎng)中的作用？

（答題要點(diǎn)：（1）、每種植物生長調(diào)節(jié)劑各自的作用。（2）、相對濃度）

植物激素：是植物自然狀態(tài)下產(chǎn)生的、對生長發(fā)育有顯著作用的微量有機(jī)物。

植物激素包括：生長素家族、細(xì)胞分裂家族、赤霉素、乙烯和生長抑制素。其中前三者是正向激素，后兩者為負(fù)向激素。

生長素 植物體內(nèi)的生長素是由色氨酸通過一系列中間產(chǎn)物形成的，主要途徑是通過吲哚乙

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0820020044 酸。作用：在植物組織培養(yǎng)中，生長素主要用于誘導(dǎo)愈傷組織形成、誘導(dǎo)根的分化、促進(jìn)細(xì)胞分裂、伸長生長。

Eg：吲哚乙酸：促進(jìn)生長點(diǎn)細(xì)胞的分裂和非生長點(diǎn)細(xì)胞的伸長，誘導(dǎo)根原基的發(fā)生和根系的生成，促進(jìn)雌花的分化和果實(shí)的成熟。

Eg：萘乙酸為代表的人工合成生長調(diào)節(jié)劑是一種生長素合成前體。

細(xì)胞分裂素 大多是嘌呤族衍生物，細(xì)胞生理素的生理作用主要是引起細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)芽的形成和促進(jìn)芽的生長。

赤霉素：廣泛存在于植物體內(nèi)，能促進(jìn)細(xì)胞生長，與生長素一起可誘導(dǎo)細(xì)胞分化。經(jīng)常使用的人工合成分裂素：6-芐氨基嘌呤（BA）、6-呋喃氨基嘌呤（又稱激動(dòng)素，KT）天然細(xì)胞分裂素:玉米素

分裂素和生長素通常一起使用，來促使細(xì)胞分裂、生長，一般在培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)可誘導(dǎo)外植體生根，比值低時(shí)，可誘導(dǎo)外植體出芽，而比值適中時(shí)，愈傷組織增殖。

6、植物組織培養(yǎng)中出現(xiàn)的問題：

⑴玻璃化問題，即出現(xiàn)一些半透明狀的畸形試管植物，該現(xiàn)象由于能引起植物的組織結(jié)構(gòu)和生理功能異常，因此分化能力低，難以增殖成芽，也難以生根成苗，已成組織培養(yǎng)的一大問題；玻璃化現(xiàn)象主要是適應(yīng)性的生理問題，其主要的防治措施有；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度，適當(dāng)降低培養(yǎng)基中NH4﹢濃度，注意通氣，注意細(xì)胞分裂素和生長素的配合以及激素和K+之間的配合使用，及適當(dāng)進(jìn)行低溫處理等；⑵褐變問題，也是一種植物組織培養(yǎng)中常見的現(xiàn)象，已成為植物組織培養(yǎng)發(fā)展的一大障礙，防止或緩解褐變的方法有：選擇適宜的外植體（生長旺盛時(shí)期的材料）；選擇適宜的培養(yǎng)條件（酸性環(huán)境）；細(xì)胞篩選和材料的預(yù)處理，主要是剔除是褐變的細(xì)胞，減少材料醌類物質(zhì)的產(chǎn)生等；使用抑制劑和吸附劑；⑶微生物污染問題；⑷其他問題，如研究水平，難培養(yǎng)植物，品種退化問題等。

7．什么是植物胚胎培養(yǎng)？植物胚胎培養(yǎng)有怎樣的意義？

植物胚胎培養(yǎng)是指將植物的胚及具胚器官（如子房、胚珠、胚乳）在離體條件下培養(yǎng)，使之發(fā)育形成幼苗的過程。其意義有：克服雜種胚的敗育，獲得稀有雜種；獲得單倍體和多倍體；打破種子休眠，促進(jìn)胚萌發(fā)；快速繁殖良種，縮短育種周期；克服種子生活力低下和自然不育性，提高種子發(fā)芽率；提高后代抗性，改良品質(zhì)；用于種子活力快速測定、種質(zhì)資源的搜集和保存等。

8．植物脫毒的原理、方法：

答案

一、主要有物理、化學(xué)和生物三種方法；物理方法有高溫處理和低溫處理兩種方法，高溫處理又稱熱療法，原理是有些病毒對熱不穩(wěn)定，植物基本不受傷害，得該方法只對部分病毒有效且高溫處理容易使植物材料受熱枯死，造成損失；低溫處理又稱冷療法，原理是降低溫度能使病毒活力下降，但該法用時(shí)長。化學(xué)方法是利用化學(xué)藥品（嘌呤、嘧啶類似物、氨基酸、抗生素等）處理患病植物以抑制植物體內(nèi)病毒的復(fù)制，但該法一些化學(xué)物質(zhì)不能使病毒失活，且對植物有毒害；生物方法，其原理是病毒不會(huì)侵染植物的每一部位，因此選擇不帶病毒的外植體來再生植株就可以達(dá)到去病毒的目的；有莖尖培養(yǎng)，通常取0.2~0.5mm莖尖，該法周期短、效率高但培養(yǎng)基及剝離技術(shù)要求較高；微體嫁接法，適用于莖尖培養(yǎng)脫毒生根困難、不能形成完整植株的植物；另外，還有愈傷組織誘導(dǎo)脫毒、珠心胚培養(yǎng)法和花藥培養(yǎng)脫毒。答案

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0820020044 1物理方法：a.高溫處理.去除病毒的原理是一些病毒對熱不穩(wěn)定，在高于常溫的溫度下（35-40度）即鈍化失火，繁殖力下降，失去侵染能力，而植物基本不受傷害。包括溫湯處理（50度熱水中處理數(shù)分鐘至幾小時(shí)）

熱風(fēng)處理（35-40度處理幾十分鐘至數(shù)月）

a.低溫處理

原理：降低溫度能使病毒代謝能力下降，活力下降。

2.化學(xué)方法：原理:利用嘌呤和嘧啶類似物、氨基酸、抗生素等化學(xué)藥品處理患病植物可以抑制植物體內(nèi)病毒的復(fù)制。3.生物方法 原理：病毒并不會(huì)浸染植物的每一個(gè)部位，因此選擇不帶病毒的外植株來再生植株就可以達(dá)到祛病毒的目的。

a.莖尖培養(yǎng)

最有效的植物脫毒方法，具有周期短、效率高的特點(diǎn)。原理：因?yàn)榍o尖區(qū)無維管束，病毒難以進(jìn)入。

b.微體嫁接法 原理：將極小的莖尖嫁接到不帶病毒的種子實(shí)生苗砧木上得到無毒苗。c.愈傷組織誘導(dǎo)脫毒

原理：由無病毒細(xì)胞的產(chǎn)生的愈傷組織可以獲得無病毒苗。

d.珠心胚培養(yǎng)法：原理：通過珠心胚培養(yǎng)可以獲得無毒的再生植株，同時(shí)又保存了母株的遺傳特性。

e.花藥培養(yǎng)脫毒

原理：花藥培養(yǎng)可產(chǎn)生無病毒植株。

9．脫毒植物的鑒定：

直接檢測法（觀察癥狀）

指示植物法，指采用對某種病毒反應(yīng)敏感、癥狀明顯的植物來檢測病毒，指示植物一旦

1摩擦接種（與金剛砂混合）感染病毒就會(huì)在葉片或全株上表現(xiàn)出特有的病斑，具體方法有○和○2嫁接法；○3電鏡法，用電子顯微鏡觀察樣品材料有無病毒存在，并可同時(shí)鑒定病毒顆粒大小、形狀和結(jié)構(gòu)；○4抗血清檢測法，病毒攜帶抗原，注射進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)會(huì)在血清中產(chǎn)生抗體得到抗血清，不同病毒產(chǎn)生的抗血清具有高度的特異性和專一性；○5分子檢測技術(shù)，利用已知病毒的核苷酸序列設(shè)計(jì)引物，采用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增病毒的DNA片段，或者通過探針雜交等分子技術(shù)檢測。

10．什么是試管動(dòng)物？試管動(dòng)物培育一般經(jīng)過哪幾個(gè)步驟？其繁殖技術(shù)的關(guān)鍵問題有哪些？

試管動(dòng)物，也稱體外受精動(dòng)物，是指將供體的精子和卵子在體外受精，體外培養(yǎng)胚胎發(fā)育到一定階段，通過胚胎移植移入受體完成發(fā)育出生的動(dòng)物。其培育步驟一般經(jīng)過以下五個(gè)步驟：⑴精子采集與體外獲能，卵子采集與成熟培養(yǎng)；⑵體外受精；⑶重組胚激活與體外培養(yǎng)；⑷胚胎移植；⑸體內(nèi)發(fā)育、出生。關(guān)鍵問題有：①精子的采集、獲能和卵子的采集與成熟培養(yǎng)；②體外受精問題；③胚胎體外培養(yǎng)中的發(fā)育阻滯問題；④胚胎移植成活率低的問題；

11．胚胎細(xì)胞克隆動(dòng)物與體細(xì)胞克隆動(dòng)物各有什么優(yōu)勢？

胚胎細(xì)胞克隆動(dòng)物的優(yōu)勢有：⑴受體、供體均是胚胎細(xì)胞，胚胎細(xì)胞分化程度較低，成功率較高；⑵核供體取自同一胚胎，因而可能一次性繁殖性狀相同或高度相似的動(dòng)物。

體細(xì)胞克隆動(dòng)物的優(yōu)勢有；⑴體細(xì)胞數(shù)量豐富，易于獲得；⑵被獲取核供體的動(dòng)物不受性別限制，年齡不要求在能產(chǎn)生胚胎的年限。

12．胚胎工程動(dòng)物培育的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)有哪些？如何控制成功率？

關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)有：體外受精、人工受精、核移植和胚胎移植四個(gè)環(huán)節(jié)；要控制成功率，首先要對各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)熟悉了解及掌握，即深化理論知識；另外在各個(gè)環(huán)節(jié)總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，第5頁，共9頁 廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

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0820020044 如在胚胎移植上，應(yīng)選擇與供體發(fā)情周期同步的、生殖道正常、無疾病、繁殖史良好的雌性動(dòng)物為受體接受胚胎移植；最后，還應(yīng)加強(qiáng)術(shù)后護(hù)理等，這樣將可提高成功率，總之，要控制成功率，應(yīng)對各個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)、應(yīng)注意的問題進(jìn)行精細(xì)控制，這樣才能控制成功率。

13．植物細(xì)胞融合的過程：

首先取材（生長旺盛、生命力強(qiáng)的組織）并制備原生質(zhì)體，即去除細(xì)胞壁，去除的方法有機(jī)械去除法和生物酶解法，然后純化原生質(zhì)體，純化的方法有離心法（原生質(zhì)體沉于離心管底部）、漂浮法和離心和漂浮結(jié)合法；接著是誘導(dǎo)細(xì)胞融合，誘導(dǎo)的方法分為生物法、化學(xué)法和物理法；生物法是利用病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合（病毒能與宿主細(xì)胞膜直接融合，打破兩個(gè)細(xì)胞膜的隔閡引發(fā)細(xì)胞質(zhì)的交流）該法需在適當(dāng)pH下，有足夠量的Ca2+存在；化學(xué)法是指采用化學(xué)誘導(dǎo)劑促使細(xì)胞融合的方法，常用的誘導(dǎo)劑有：NaNO3、高pH的高濃度Ca2+、聚乙二醇（PEG）等；物理法，常采用的方法是電融合誘導(dǎo)法，是利用電場來誘導(dǎo)細(xì)胞彼此連接成串，再施加瞬間強(qiáng)脈沖促使質(zhì)膜發(fā)生可逆性電擊穿，促進(jìn)細(xì)胞融合的技術(shù)。

14．怎樣獲得植物的單倍體、三倍體和四倍體？

植物四倍體獲得的方法：因秋水仙素能特異性地與細(xì)胞中的微管蛋白分子結(jié)合從而使紡錘絲合成受阻，最終形成染色體加倍的核，故可用秋水仙素來獲得四倍體，其具體方法是根據(jù)不同植物對秋水仙素的敏感性不同調(diào)整秋水仙素濃度，其有效含量一般在0.01%~0.4%，以0.2%左右最為常用，然后，以適宜濃度處理分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞，處理方法包括浸染法、涂抹法等，浸染法是先將種子浸種催芽，待胚根露白時(shí)把種子浸在秋水仙素溶液內(nèi)24h，濃度高時(shí)處理時(shí)間可相應(yīng)短些，且對于幼嫩而分裂迅速的組織也可短些，且處理時(shí)溫度應(yīng)在18~25℃之間；另外還可用細(xì)胞松弛素B來處理。單倍體的獲得方法是：花藥和花粉培養(yǎng)，具體方法是先花藥制備與培養(yǎng)：取特定時(shí)期（單核期）未開放的花蕾，低溫處理（放在4℃冰箱預(yù)處理）3~5天，然后用70%乙醇擦拭花蕾表面，在無菌條件下剝?nèi)』ǚ?，接種于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基中，于25℃光照條件下培養(yǎng)，然后通過分離、過篩、清洗獲得花粉外植體，最后經(jīng)過植株再生發(fā)育成單倍體植株。獲得植物三倍體的方法是，用以上獲得四倍體的方法得到四倍體后，再以二倍體作父本，與四倍體母本植株雜交便可獲得。

15．魚的三倍體的獲得方法：（如何用細(xì)胞工程的方法獲得動(dòng)物的三倍體？）

（1）溫度休克法獲得。溫度休克法包括冷休克法（0~5℃）和熱休克法（30℃）兩種其關(guān)鍵是能否成功地阻止細(xì)胞分裂或卵子第二極體的釋放。一般來說冷水性魚類應(yīng)用熱休克法好，溫水性魚類用冷休克法效果較好。（2）水靜壓法，指采用較高的水靜壓（如65kg/gm2）可抑制卵子第二極體的釋放或細(xì)胞分裂，產(chǎn)生多倍體，處理時(shí)間較短，一般在3~5min。（3）體細(xì)胞雜交，即通過四倍體個(gè)體與二倍體個(gè)體雜交而獲得。

如何利用細(xì)胞工程方法獲得魚類或者是貝類的三倍體，四倍體。

生物學(xué):主要通過雜交尤其種間雜交獲得異源多倍體

物理學(xué):溫度休克法、水靜壓法和高鹽高堿法等

溫度休克法原理阻止第二次成熟分裂或第二極體的排出

水靜壓法原理

抑制第二極體的放出或第一次卵裂產(chǎn)生多倍體

化學(xué):化學(xué)物質(zhì)可用來阻止第二極體的排出或受精卵的有絲分裂而產(chǎn)生3n或4n，如細(xì)胞松弛素B。細(xì)胞松弛素Ｂ原理能抑制肌動(dòng)蛋白聚合微絲，從而抑制細(xì)胞質(zhì)分裂。

三倍體---原理，四倍體---原理？

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0820020044 如何鑒定得到了三倍體/四倍體？

16．什么是植物細(xì)胞培養(yǎng)？其特點(diǎn)有哪些？

植物細(xì)胞培養(yǎng)是在離體條件下，將分離的植物細(xì)胞通過繼代培養(yǎng)增殖，獲得大量細(xì)胞群體的一種技術(shù)。其特點(diǎn)有：①D10-200um,較微生物大30-100倍，②以一定細(xì)胞數(shù)的非勻相細(xì)胞團(tuán)形式存在，很少單一細(xì)胞懸浮生長；③具纖維素細(xì)胞壁和大液泡，很容易被剪切力損傷；④生長速度慢,操作周期長,分批培養(yǎng)需2-3周,半連續(xù)/連續(xù)培養(yǎng)則2-3個(gè)月；⑤培養(yǎng)基成分豐富/復(fù)雜，適合微生物生長，防止污染更困難；⑥一般需光照光合, O2 和 CO2的含量與傳遞對細(xì)胞培養(yǎng)影響較大等特點(diǎn)。

17．什么是植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)，它有什么優(yōu)點(diǎn)？

植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)是將游離的細(xì)胞包埋在惰性支持物內(nèi)部或貼附在它的表面多糖或多聚化合物置備成的網(wǎng)狀支持物中、培養(yǎng)液呈流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行無菌培養(yǎng)的技術(shù)。其方法有：吸附、交聯(lián)、共價(jià)結(jié)合和包埋等。其優(yōu)點(diǎn)有：①細(xì)胞包埋后所受剪切力損傷減小，維持了細(xì)胞穩(wěn)定性，適于植物細(xì)胞傳統(tǒng)生物反應(yīng)器的大規(guī)模培養(yǎng)；②細(xì)胞密度較高時(shí)不會(huì)改變培養(yǎng)液流體性質(zhì)，利于傳質(zhì)；③次級代謝產(chǎn)物在細(xì)胞停長后才大量合成，固定化可將細(xì)胞生長與產(chǎn)物合成2個(gè)階段分開；④細(xì)胞生長較緩慢，利于次生代謝產(chǎn)物積累；⑤增加細(xì)胞之間接觸，促進(jìn)了細(xì)胞間信息傳遞，利于代謝產(chǎn)物合成；⑥固定化細(xì)胞可反復(fù)使用，可利于連續(xù)培養(yǎng)和收獲產(chǎn)物，降低成本等優(yōu)點(diǎn)。

18．什么是次級代謝產(chǎn)物，如何提高植物次級代謝產(chǎn)物？

次級代謝產(chǎn)物上通過次級代謝合成的產(chǎn)物，大多是分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的小分子化合物，如抗生素、激素、生物堿、毒素等。提高次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)量需要考慮的因素有；細(xì)胞株、培養(yǎng)工藝、培養(yǎng)技術(shù)及培養(yǎng)設(shè)備等，具體是選育優(yōu)良的細(xì)胞株，培養(yǎng)時(shí)保證培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件符合細(xì)胞生長和代謝的需要，通過添加次級代謝產(chǎn)物的前體物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控，還可以通過添加表面活性劑增加細(xì)胞膜的通透性等。

限制植物細(xì)胞培養(yǎng)大規(guī)模生產(chǎn)有價(jià)值次級代謝產(chǎn)物的影響因素

1.生物因素

（1）細(xì)胞株（2）細(xì)胞凋亡（3）細(xì)胞團(tuán)（4）生物合成機(jī)制 2.化學(xué)因素

（1）營養(yǎng)鹽（2）前體（3）誘導(dǎo)子（4）反饋抑制 3.物理因素

主要包括：光照、溫度、通氣、攪拌、pH值等。（1）光照（2）溫度（3）pH 4.工程技術(shù)問題

（1）培養(yǎng)液的流變特性、（2）氣體傳遞（3）攪拌與剪切力（4）泡沫與器壁表面粘附性

19．毛狀根培養(yǎng)生產(chǎn)次級代謝產(chǎn)物：

毛狀根又名發(fā)狀根，是植株或組織、器官受到發(fā)根農(nóng)桿菌感染后而形成的類似頭發(fā)一樣的根組織。利用毛狀根培養(yǎng)可以克服天然根培養(yǎng)存在的難培養(yǎng)等問題與不足。將發(fā)根農(nóng)根桿菌含有的Ri質(zhì)粒中的T-DNA片段整合到植物細(xì)胞的DNA上誘導(dǎo)出毛狀根；常用的毛狀根誘導(dǎo)的方法有外植體接種法（共同培養(yǎng)2~3d）、莖稈接種法（植株的莖尖、葉片切去，劃出傷口，將發(fā)根農(nóng)桿菌接種在傷口處培養(yǎng)）和原生質(zhì)體—農(nóng)桿菌共培養(yǎng)法（培養(yǎng)3~5d）。毛狀根培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)有；生長快，易培養(yǎng)；毛狀根分化程度高，產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物能力強(qiáng)；通過

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0820020044 T-DNA改造，易于采用基因工程途徑提高次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)量等。

20．微藻特點(diǎn)與分類：

微藻分為原核藻類和真核藻類，現(xiàn)國內(nèi)外已可以大量培養(yǎng)的微藻分別屬于藍(lán)藻門、綠藻門、金藻門和紅藻門。微藻的特點(diǎn)有：①利用太陽能和CO2通過光合作用生產(chǎn)有機(jī)物，生長速度快，效率高，耗能低；②微藻提取有效成分需要復(fù)雜的前處理；③種類多，許多微藻可產(chǎn)生有生物活性的化合物；④可能利用貧瘠土地、鹽堿地等極端環(huán)境；⑤微藻培養(yǎng)簡單，容易產(chǎn)業(yè)化等。

21．動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)的特點(diǎn)有哪些？需要哪些條件？

培養(yǎng)特點(diǎn)有：①動(dòng)物細(xì)胞大，無細(xì)胞壁，對機(jī)械攪拌或剪切力敏感；②動(dòng)物細(xì)胞生長緩慢，易受污染；③正常細(xì)胞培養(yǎng)的世代數(shù)有限，只有癌細(xì)胞和發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)胞才能無限生長下去；④動(dòng)物細(xì)胞間主要以聚集體形式存在，大多需要貼附在載體表面才能生長等。動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要的條件有：①培養(yǎng)基，應(yīng)包括細(xì)胞各種代謝所需的各種成分；②需平衡鹽溶液、培養(yǎng)基pH調(diào)整液、細(xì)胞消化液和抗生素液等；③生長條件，包括溫度、pH、滲透壓、氣體等；④培養(yǎng)工具，如GO2培養(yǎng)箱、相差顯微鏡、培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶等。

22．動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法有哪些？各自主要是為了解決什么問題？

動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法及其為了解決的問題是：⑴轉(zhuǎn)瓶（管）培養(yǎng)系統(tǒng)，為了解決從小量培養(yǎng)到大規(guī)模培養(yǎng)的過度問題；⑵微載體培養(yǎng)，為擺脫傳統(tǒng)的培養(yǎng)瓶（管）培養(yǎng)限制，實(shí)現(xiàn)三維立體貼附培養(yǎng)；⑶中空纖維生物反應(yīng)器培養(yǎng)，為改善傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的氣體、營養(yǎng)物質(zhì)及水分等物質(zhì)的通透性使水分子、營養(yǎng)物質(zhì)和氣體可以透過，細(xì)胞也能在上面貼附生長；⑷大規(guī)模培養(yǎng)方式，常采用的是流加式培養(yǎng)和灌流式培養(yǎng)的操作方式，該法是為使細(xì)胞持續(xù)生長到較高的密度，目標(biāo)產(chǎn)品達(dá)到較高水平。

23．動(dòng)物細(xì)胞原代培養(yǎng)及技術(shù)要點(diǎn)：

接種組織塊直接長出單層細(xì)胞或?qū)⒔M織分散成單外細(xì)胞再進(jìn)行培養(yǎng)，在首次傳代前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)有：在一定程度上能反映體內(nèi)的形態(tài)學(xué)特征，原代細(xì)胞是很好的實(shí)驗(yàn)材料，原代培養(yǎng)也是建立各種細(xì)胞系（株）必經(jīng)的階段。

原代培養(yǎng)取材時(shí)需要注意的幾個(gè)問題是：①選擇性取材，應(yīng)選分化程度低、容易培養(yǎng)的組織，如胚胎、新生組織等；②取材要注意使用新鮮材料和保鮮，取材后一般6h內(nèi)分離細(xì)胞；③取材應(yīng)該嚴(yán)格無菌；④防止細(xì)胞機(jī)械損傷；⑤避免組織干燥等。動(dòng)物細(xì)胞原代培養(yǎng)有組織塊原代培養(yǎng)和細(xì)胞原代培養(yǎng)。

24．與常規(guī)細(xì)胞工程技術(shù)相比，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生物遺傳改造方面有什么特點(diǎn)？

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是通過人工方式將外源基因整合到生物體基因組內(nèi)，并使該轉(zhuǎn)基因生物能穩(wěn)定地將此基因遺傳給后代的技術(shù)。其與常規(guī)細(xì)胞工程技術(shù)相比，在生物遺傳改造方面的特點(diǎn)有：可實(shí)現(xiàn)不同種類生物之間的基因重組，可使人類根據(jù)自己的意愿定向地改造生物的遺傳特性，創(chuàng)造新的生命類型等。

25．乳腺生物反應(yīng)器：

乳腺生物反應(yīng)器是將外源基因置于乳腺特異性調(diào)節(jié)序列之下，使之在乳腺中表達(dá)，然后通過回收乳汁獲得有重要價(jià)值的生物活性蛋白的技術(shù)。其在生產(chǎn)藥用蛋白上具有巨大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：①生產(chǎn)出的藥用蛋白與天然蛋白質(zhì)的活性一致；②動(dòng)物乳腺不僅能大量持續(xù)地表達(dá)蛋白質(zhì)，可維持所表達(dá)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，而且可通過誘導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)控表達(dá)；③成本低，第8頁，共9頁 廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

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0820020044 安全性可靠；④藥物分離純化工藝簡便等。

26．干細(xì)胞有什么特征？如何獲得？

特性：具有自我維持與自我更新的能力，具有多方向分化的潛能，即可發(fā)育成各種胚胎組織的細(xì)胞，或可分化為本系統(tǒng)各譜系的細(xì)胞，干細(xì)胞分裂能力可維持相當(dāng)長時(shí)間，有的可保存終生，既有生理性的更新能力，也具有對損傷與疾病導(dǎo)致的反應(yīng)與修復(fù)能力。形態(tài)特征：通常呈圓形或橢圓形，體積小，核質(zhì)比例大，具有較高的端粒酶活性，因此具有較強(qiáng)的增殖能力。增殖緩慢，質(zhì)穩(wěn)性。

獲得的方法：可從早期胚胎內(nèi)生細(xì)胞團(tuán)或原始生殖細(xì)胞也可從自發(fā)或誘發(fā)的畸胎細(xì)胞中分離得到，也可通過核移植方法獲得（？）。倫理方面的問題？？

27．目前，胚胎干細(xì)胞研究存在的問題：

有：⑴來源限制；⑵體外培養(yǎng)困難；⑶安全性不高；⑷倫理道德問題等。

28．什么叫組織工程，其基本要素有哪些？組織工程有什么作用？

組織工程是利用生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)的原理與技術(shù)，利用細(xì)胞、生物材料、細(xì)胞因子實(shí)現(xiàn)組織修復(fù)或再生的一門技術(shù)。其基本要素包括：種子細(xì)胞、支架材料、細(xì)胞因子三個(gè)。其作用主要表現(xiàn)在臨床應(yīng)用上，如用組織工程技術(shù)生產(chǎn)一些骨、肌腱、血管，人工肝等器官為醫(yī)療提供原料等。

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第二篇：細(xì)胞工程總結(jié)

★緒論：

細(xì)胞工程：是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)方法，借助工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法或技術(shù)，在細(xì)胞水平上研究改造生物遺傳特性和生物學(xué)特征，以獲得特定的細(xì)胞、細(xì)胞產(chǎn)品或新生物體有關(guān)理論和技術(shù)方法的學(xué)科。★第一章：

細(xì)胞全能性：一個(gè)生活細(xì)胞所具有得產(chǎn)生完整生物個(gè)體的潛在能力。（作為植物組織或器官的基本單位細(xì)胞，在離題培養(yǎng)條件下，實(shí)現(xiàn)分裂和分化并能發(fā)育成胚胎和完整植株的能力）

細(xì)胞分化：導(dǎo)致細(xì)胞形成不同結(jié)構(gòu)，引起功能改變或潛在發(fā)育方式改變的過程。

脫分化：培養(yǎng)條件下使一個(gè)已分化的細(xì)胞回復(fù)到原始無分化狀態(tài)或分生細(xì)胞狀態(tài)的過程。

再分化：當(dāng)細(xì)胞脫分化以后，無序生長的細(xì)胞及其愈傷組織要重新進(jìn)入有序生長才能再生為個(gè)體的過程。

按細(xì)胞分裂能力植物細(xì)胞可分為3類：第一類始終保持分裂能力：莖尖、根尖及形成層細(xì)胞。第二類分化終端細(xì)胞，永遠(yuǎn)失去分裂能力：篩管、導(dǎo)管、氣孔保衛(wèi)細(xì)胞等特化細(xì)胞。第三類暫不分裂細(xì)胞（G0細(xì)胞）在受到外界刺激后可重新啟動(dòng)分裂：表皮細(xì)胞及各種薄壁細(xì)胞。離體培養(yǎng)中器官發(fā)生的方式：先芽后根、先根后芽、愈傷組織的不同部位形成芽和根，在通過維管組織的聯(lián)系形成完整植株。

器官分化過程：第一階段外植體經(jīng)過誘導(dǎo)形成愈傷組織。第二階段是“生長中心”（即分生組織，愈傷組織中形成器官的部位）形成。第三階段器官原基及器官形成（生長中心部位形成不同的器官原基，進(jìn)而分化出相應(yīng)的組織和器官）。

體細(xì)胞胚：離題培養(yǎng)下沒有經(jīng)過受精過程，但經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程所形成的胚的類似物。

體細(xì)胞胚形成的途徑：1直接途徑就是從外植體某些部位直接誘導(dǎo)分化出體細(xì)胞胚，如：直接從子葉基部的表皮細(xì)胞或切口處產(chǎn)生體細(xì)胞胚。

2、間接途徑是在固體培養(yǎng)中外植體先形成愈傷組織，再分化發(fā)育產(chǎn)生體細(xì)胞胚；懸浮培養(yǎng)中先產(chǎn)生胚性細(xì)胞團(tuán)再形成體細(xì)胞胚。與器官發(fā)生形成個(gè)體的途徑相比，體細(xì)胞胚發(fā)育再生植株的特點(diǎn)：一是體細(xì)胞胚具有雙極性，二是體細(xì)胞胚形成后與母體的維管束系統(tǒng)聯(lián)系較少，即出現(xiàn)生殖隔離現(xiàn)象。

體細(xì)胞胚的特點(diǎn)：

1、起源于非合子細(xì)胞

2、雙極性細(xì)胞能同時(shí)允許根芽發(fā)生

3、存在生殖隔離

4、經(jīng)歷類似合子胚發(fā)育的各種胚共四個(gè)發(fā)育階段

5、遺傳穩(wěn)定變異相對較小

6、由性細(xì)胞發(fā)育而來 ★第二章;

離體培養(yǎng)條件下遺傳變異的特點(diǎn)：普遍性、局限性、嵌合性、生理適應(yīng)性。

影響體細(xì)胞遺傳與變異的因素：1供體植物（原有的倍性水平在培養(yǎng)細(xì)胞多倍化過程中起著重要作用）2培養(yǎng)基及培養(yǎng)方式（培養(yǎng)方式、激素以及其他附加成分均會(huì)誘導(dǎo)體細(xì)胞變異的發(fā)生）3繼代培養(yǎng)的次數(shù)（繼代時(shí)間越長繼代次數(shù)愈多細(xì)胞變異的概率就越高）。★第三章：

實(shí)驗(yàn)室的組成：基本實(shí)驗(yàn)室，輔助實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室布局。其中基本實(shí)驗(yàn)室分為準(zhǔn)備室（進(jìn)行一切與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的準(zhǔn)備工作）接種室（進(jìn)行材料的離體無菌操作）培養(yǎng)室（對離體材料進(jìn)行控制條件下的培養(yǎng)）。輔助實(shí)驗(yàn)室又分細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)室和生化分析實(shí)驗(yàn)室。

基本設(shè)備配置：常規(guī)設(shè)備（天平、冰箱、酸度計(jì)、離心機(jī)、加熱器、純水器、分裝設(shè)備）、滅菌設(shè)備（高壓蒸汽滅菌鍋、干熱消毒柜、過濾滅菌裝置、噴霧消毒裝置、紫外燈）、無菌操作設(shè)備（凈化工作臺、接種箱）、培養(yǎng)設(shè)備（培養(yǎng)架、培養(yǎng)箱、搖床、生物反應(yīng)器）、其他設(shè)備。滅菌技術(shù)：培養(yǎng)基滅菌（高壓蒸汽滅菌或過濾滅菌）玻璃器皿滅菌（濕熱和干熱滅菌）金屬用具滅菌（使用前干熱滅菌使用中浸泡在70%的酒精中，再以火焰將酒精燒去，冷卻）操作環(huán)境滅菌（氣體熏蒸或紫外線照射）

培養(yǎng)基成分：無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、水、其他附加成分。

外植體：指用于離體培養(yǎng)的活的植物組織，器官等材料。

外植體的來源有三種：生長在自然環(huán)境下的植物、有目的地培養(yǎng)在溫室控制條件下的生長的植物、無菌環(huán)境下已經(jīng)經(jīng)過離體培養(yǎng)的植物。培養(yǎng)基組成：

1、無機(jī)鹽類：大量元素、微量元素；

2、有機(jī)化合物：糖類、維生素、肌醇、腺嘌呤、氨基酸、其他復(fù)合成分；

3、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)：生長素類、細(xì)胞分裂素類、赤霉素類；

4、水；

5、其他附加成分：瓊脂、活性炭。

外植體滅菌選擇：

1、種子滅菌；

2、芽，葉片，莖等組織材料滅菌；

3、未成熟胚，子房，及花藥滅菌。注意：滅菌后的材料應(yīng)立即接種培養(yǎng)，否則會(huì)造成二次污染?！锏谒恼拢?/p>

快速繁殖：利用細(xì)胞的再生特性，在組織培養(yǎng)條件下加速繁殖材料的個(gè)體生產(chǎn)提高繁殖系數(shù)

植物脫毒和快繁的意義：1能夠有效保持優(yōu)良品種特性2生產(chǎn)無病毒種苗，防止品種退化3快速繁殖新品種，加速優(yōu)良品種推廣4節(jié)約耕地，提高農(nóng)產(chǎn)品商品產(chǎn)出率5便于運(yùn)輸

離體繁殖：在人工控制的無菌條件下，使植物在人工培養(yǎng)基上繁殖的技術(shù)。

立體繁殖的一般技術(shù)環(huán)節(jié)：1無菌培養(yǎng)物的建立2培養(yǎng)物的增殖3器官分化4植株的形成和移栽

培養(yǎng)基的增殖方式：芽增殖，不定芽增殖，胚狀體的增殖，愈傷組織增殖。

增值方式的選擇：首先選擇莖芽增殖，其次是不定芽，除非萬不得已不宜選擇愈傷組織增值方式。

花藥培養(yǎng)：把發(fā)育到一定階段的花藥接種到人工培養(yǎng)基上，使其發(fā)育和分化成為植株的過程。

花粉培養(yǎng)：從花粉中分離出花粉粒使之成為分散的或游離的狀態(tài)，通過培養(yǎng)使花粉粒脫分化進(jìn)而發(fā)育成完整植株的過程。共同點(diǎn)：利用花粉染色體、單倍體性培養(yǎng)發(fā)育

不同點(diǎn)：1.花粉培養(yǎng)可以避免花藥壁花絲和藥隔等體細(xì)胞組織的干擾能更好地調(diào)節(jié)控制雄核發(fā)育的各種因子；2.花粉數(shù)量大具有單細(xì)胞單倍性和較高同步性等特點(diǎn)，可以從較少的花藥獲得大量的花粉植物，3.花粉培養(yǎng)還能為研究細(xì)胞分化條件胚胎發(fā)生和形態(tài)發(fā)生機(jī)理提供較為理想的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，4花藥培養(yǎng)的成功為深入展開原生質(zhì)體的培養(yǎng)遺傳操作和發(fā)育分子生物學(xué)的研究提供了有用的材料和良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

單培體培養(yǎng)的特點(diǎn);1體細(xì)胞染色體數(shù)目減半；生長發(fā)育弱，體型小，各種器官明顯減?。?各種器官明顯減少；3雌雄配子嚴(yán)重?cái)∮械纳踔敛荒苓M(jìn)入有性世代。

單培應(yīng)用潛力:1迅速獲得純和性材料，縮短育種年限2獲得育種中間材料3與誘變育種結(jié)合可提高誘變率4作為遺傳工程受體更有效5與體細(xì)胞融合6用作基礎(chǔ)研究的各個(gè)領(lǐng)域。

胚培養(yǎng)的意義:1克服雜交育種中雜種胚的早期夭折2克服珠心胚的干擾，提高育種效率3理論研究的意義，胚培養(yǎng)可用于探討植物器官發(fā)生過程的許多問題，研究胚發(fā)育中胚乳的作用和進(jìn)行胚胎切割實(shí)驗(yàn)等。胚培養(yǎng)類型:成熟胚培養(yǎng)和幼胚培養(yǎng)。

幼胚培養(yǎng)的生長發(fā)育方式：1胚胎發(fā)育2早熟萌發(fā)3愈傷組織 胚乳發(fā)育類型：核型 細(xì)胞型 沼生目型 ★第五章

植物細(xì)胞培養(yǎng)：在離體條件下對植物單個(gè)細(xì)胞或小的細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。

細(xì)胞懸浮培養(yǎng)：將單個(gè)游離細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)增殖的技術(shù)。

用于建立細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的愈傷組織要求：有較好的松散型，使之在懸浮培養(yǎng)的起始階段易打散；還必須必備較強(qiáng)的增殖和再生能力。滿足細(xì)胞懸浮培養(yǎng)體系的三條件：1懸浮培養(yǎng)物分散性良好，細(xì)胞團(tuán)較小一般在30到50個(gè)細(xì)胞以下；2均一性好，細(xì)胞形狀和細(xì)胞團(tuán)大小大致相同，懸浮系外觀為大小均一的小顆粒，培養(yǎng)基清澈透亮，細(xì)胞色澤呈鮮艷的乳白或淡黃色；3細(xì)胞生長迅速，懸浮細(xì)胞的生長量一般2到3天甚至更短時(shí)間可增加一倍。

懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的同步化:同一懸浮培養(yǎng)體系中的所有細(xì)胞都同時(shí)通過細(xì)胞周期的某一特定時(shí)期。

同步化方法：分選法，饑額法，抑制劑法，低溫處理法。

單細(xì)胞培養(yǎng)方式:微室培養(yǎng)，看護(hù)培養(yǎng)，平板培養(yǎng)，其他單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。

生物反應(yīng)器類型：攪拌式，氣動(dòng)式，固定化細(xì)胞。懸浮細(xì)胞的生長動(dòng)態(tài)（S曲線）：延遲期、指數(shù)生長期、直線生長期、減緩期、靜止期。當(dāng)細(xì)胞生長進(jìn)入減緩期時(shí)，就要及時(shí)繼代?！锏诹?/p>

原生質(zhì)體：除去細(xì)胞壁后的裸露的球形細(xì)胞。

原生質(zhì)體的特點(diǎn)：雖然沒有了細(xì)胞壁，但仍能進(jìn)行植物細(xì)胞的各種基本生命活動(dòng)，如蛋白質(zhì)和核酸的合成、光合作用、呼吸作用以及通過質(zhì)膜的物質(zhì)交換等。

原生質(zhì)體純化方法：

1、沉降法；優(yōu)點(diǎn)是搜集方法方便，操作簡單，原生質(zhì)體丟失少。但這種方法在漂洗過程中易造成原生質(zhì)的損害且純度不夠好，常存在少量脫壁不完全的細(xì)胞和破碎的原生質(zhì)體。

2、飄浮法；優(yōu)點(diǎn)是可收集較純凈的原生質(zhì)，還可避免在離心純化過程中因震蕩撞擊或擠壓引起的原生質(zhì)損傷或破裂，所用試劑簡單，成本低，從而造成原生質(zhì)體的獲得率較低。缺點(diǎn)是原生質(zhì)在數(shù)量上損失較多。

3、梯度離心法：優(yōu)點(diǎn)：獲得原生質(zhì)體更為純凈。原生質(zhì)活力測定原理：

方法:熒光素雙醋酸酯染色法（FDA），酚藏花紅染色法，熒光增白劑染色法(CFW)，伊凡藍(lán)染色法。

原生質(zhì)的應(yīng)用：1原生質(zhì)由于脫去了細(xì)胞壁并且在離體培養(yǎng)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞的全能性而且再生植株，可以作為一個(gè)良好的試驗(yàn)系統(tǒng)而用于細(xì)胞壁的形成與功能，質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞骨架細(xì)胞分化與脫分化等基礎(chǔ)理論問題的研究。2原生質(zhì)體容易攝取外緣DNA、染色體、細(xì)菌、細(xì)胞器和質(zhì)粒等，從而為高等植物細(xì)胞水平和分子水平的遺傳操作提供理想的實(shí)驗(yàn)體系。3原生質(zhì)體還可應(yīng)用于體細(xì)胞雜交，無性系變異及突變體的篩選，細(xì)胞器的分離等研究。4原生質(zhì)體可以作為植物生理學(xué)，分子生物學(xué)，遺傳學(xué)，病毒學(xué)，育種學(xué)，體細(xì)胞遺傳學(xué)和實(shí)驗(yàn)生物學(xué)等學(xué)科的理論和應(yīng)用研究提供重要的實(shí)驗(yàn)體系。5作為遺傳轉(zhuǎn)化的受體?！锏谄哒?/p>

植物體細(xì)胞雜交:又稱原生質(zhì)體融合將植物不同屬種甚至科間的原生質(zhì)體通過人工方法誘導(dǎo)融合，然后進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其再生雜種植株的技術(shù)。

融合方法：

1、PGE誘導(dǎo)融合方法，優(yōu)點(diǎn)是融合成本低，不需特殊設(shè)備；融合子產(chǎn)生的異核率較高，融合過程不受物種限制。缺點(diǎn)是融合過程繁瑣，PEG可能對細(xì)胞有毒害作用。

2、電融合法：優(yōu)點(diǎn)是不存在對細(xì)胞的毒害問題，融合效率高，融合技術(shù)操作簡便。缺點(diǎn)是儀器昂貴，給融合技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用帶來一定的限制?！锏诎苏?/p>

人工種子的概念：任何一種人工種皮包被或裸露的具有形成完整植株能力的繁殖體。人工種子的分類：（根據(jù)包被的需要程度分）

1、裸露或休眠的繁殖體。

2、被人工種皮包被的繁殖體。

3、水凝膠包埋在包被的人工種皮的繁殖體。（根據(jù)繁殖體的類型分）1體細(xì)胞人工種子2非體細(xì)胞人工種子 人工種子的特點(diǎn)：一 重要的經(jīng)濟(jì)作物、糧食作物以及多年生經(jīng)濟(jì)林木的人工種子報(bào)道日益增多。二 是以微器官為繁殖體的報(bào)道呈增加趨勢，其中包括微芽、微枝、原球莖、小鱗莖和小塊莖等。人工種子組成的三個(gè)部分：繁殖體、人工胚乳和人工種皮?！锏诰耪?/p>

玻璃化:是指液體轉(zhuǎn)化為非晶體的固化過程。

玻璃化法：是將生物材料經(jīng)極高密度的玻璃化溶液快速脫水后直接投入液氮，使生物材料連同玻璃化溶液發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，進(jìn)入玻璃態(tài)。玻璃化的途徑：1 大幅度提高冷卻速率 2 增加溶液濃度 影響超低溫保存效果的因素：植物的基因型 抗凍性及器官、組織和細(xì)胞的年齡及生理狀態(tài)。

冰凍保護(hù)劑的特點(diǎn)：易溶于水，對細(xì)胞無毒，容易從組織細(xì)胞中清除。冰凍保護(hù)劑的類型：滲透型冰凍保護(hù)劑、非滲透型冰凍保護(hù)劑。第十章

植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)：用于轉(zhuǎn)化的外植體通過組織培養(yǎng)途徑及其它非組織培養(yǎng)途徑，能高效、穩(wěn)定的再生無性系，并能接受外源基因的整合，對用于轉(zhuǎn)化選擇的抗生素敏感的再生系統(tǒng)。植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的類型：1 經(jīng)過愈傷組織的受體系統(tǒng) 2 不經(jīng)過愈傷組織的受體系統(tǒng) 3 原生質(zhì)體在生系統(tǒng) 4 細(xì)胞系及其體細(xì)胞胚受體系統(tǒng) 5 生殖細(xì)胞受體系統(tǒng)。★論述題：

植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：

1、在植物育種上的應(yīng)用：將常規(guī)植物育種技術(shù)與植物組織培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合，可以獲得常規(guī)技術(shù)難以獲得或無法獲得的種質(zhì)材料。（快速獲得特殊倍性材料、克服遠(yuǎn)源雜交不親和、克服雜種胚早期夭折、導(dǎo)入外援基因、突變體篩選、種質(zhì)資源保存）

2、種苗脫病毒與快速繁殖：利用莖尖培養(yǎng)脫毒，在組織培養(yǎng)條件下或在具有良好的病毒傳播隔離條件下進(jìn)行無病毒種苗的快速繁殖；利用組織培養(yǎng)技術(shù)，亦使許多傳統(tǒng)上繁殖系數(shù)很低的有性繁殖植物得以快速繁殖，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。

3、細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)有用次生產(chǎn)物：植物幾乎能生產(chǎn)人類所需要的一切天然有機(jī)化合物，如：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、天然藥物、香料、生物堿及其它活性物質(zhì)。4在植物生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)研究中的應(yīng)用：植物不同組織、細(xì)胞培養(yǎng)獲得再生個(gè)體，及其在此過程中所形成的調(diào)控技術(shù)本身，進(jìn)一步揭示里植物細(xì)胞全能性學(xué)說的本質(zhì)和內(nèi)涵，是對細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)。

5、在植物遺傳、生理生化以及植物病理等基礎(chǔ)研究中心的應(yīng)用：利用細(xì)胞途徑進(jìn)行染色體操作，可以有目的地創(chuàng)造植物附加系，代換系，易位系為染色體工程的研究開辟新途徑；細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)為研究植物生理活動(dòng)提供了理想技術(shù)體系；在人工培養(yǎng)條件下對植物抗病性進(jìn)行研究，免除了環(huán)境條件的干擾，使得結(jié)果更加真實(shí)可靠。人工種子的應(yīng)用前景：

1、微器官人工種子可能最先用于無性繁殖植物：微器官如微芽、試管塊莖和試管鱗莖等作為繁殖體時(shí)，成苗率高且出苗整齊，具有田間應(yīng)用的可行性，同時(shí)，在立體培養(yǎng)中，可采用脫毒技術(shù)首先出去病毒后再進(jìn)行人工種子生產(chǎn)，可大大提高無性繁殖植物種子的質(zhì)量，避免天然種苗引起的病害傳播。

二、人工種子可用于天然種子繁殖后代群體變異大的植物：不定芽試管苗繁殖體技術(shù)已在生產(chǎn)上顯示了樹體整齊的優(yōu)越性，以微芽為繁殖體的人工種子技術(shù)已經(jīng)建立，可大大降低生產(chǎn)成本，減少運(yùn)輸損耗。

三、以體細(xì)胞胚為繁殖體的應(yīng)用的可能性體細(xì)胞胚胎發(fā)生在多種作物中已經(jīng)進(jìn)行過深入研究，然而迄今仍未達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的程度。總之，目前體細(xì)胞人工種子技術(shù)還不完全成熟，但它在生物學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的潛在利用價(jià)值不容否認(rèn)。

第三篇：細(xì)胞工程學(xué)習(xí)總結(jié)

主要學(xué)習(xí)內(nèi)容 植物細(xì)胞工程? 是在植物細(xì)胞全能性的基礎(chǔ)上，以植物細(xì)胞為基本單位，在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖或人為的精細(xì)操作，使細(xì)胞的某些生物學(xué)特性按照人們的意愿發(fā)生改變，從而改良品種或創(chuàng)制新種，或加速繁殖植物個(gè)體，或獲得有用產(chǎn)物的過程。2 植物細(xì)胞的全能性? 生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性。3植物細(xì)胞的全能性原理 ? 生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體 的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。4 植物組織與器官培養(yǎng)? 是指在無菌條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞（體細(xì)胞、生殖細(xì)胞等）、胚胎、原生質(zhì)體等培養(yǎng)在人工配置的培養(yǎng)基上，給予適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，誘發(fā)產(chǎn)生愈傷組織、潛伏芽，或者長成新的完整植株的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。5 愈傷組織? 是指由外植體組織增生的細(xì)胞產(chǎn)生的一團(tuán)不定型的疏散排列的薄壁細(xì)胞。6 脫分化? 一個(gè)已經(jīng)停止分裂的成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)，并形成未分化的細(xì)胞團(tuán)或愈傷組織的現(xiàn)象。7 再分化? 指原已分化的細(xì)胞過脫分化后再次分化的現(xiàn)象，最終可進(jìn)一步形成完整的小植株。8繼代培養(yǎng) ? 是指愈傷組織在培養(yǎng)基上生長一段時(shí)間后，營養(yǎng)物枯竭，水分散失，并已積累了一些代謝產(chǎn)物，此時(shí)需要將這些組織轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)的方式。9 植物細(xì)胞培養(yǎng)? 是指在離體條件下，將愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，得到懸浮細(xì)胞，再通過繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而獲得大量細(xì)胞群體的技術(shù)。它是在組培基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。10 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)? 動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)是從動(dòng)物體內(nèi)取出細(xì)胞或者組織，模擬體內(nèi)的生理環(huán)境，在無菌、適溫和豐富的營養(yǎng)條件下，使離體細(xì)胞或者組織生存、生長并維持結(jié)構(gòu)和功能的一門技術(shù)。11細(xì)胞系? 由初代培養(yǎng)產(chǎn)生的能進(jìn)行無限次傳代培養(yǎng)的細(xì)胞群稱細(xì)胞系.12干細(xì)胞? 是指具有無限或較長期的自我更新能力，并能產(chǎn)生至少一種高度分化子代細(xì)胞的細(xì)胞。13胚胎干細(xì)胞? 指由胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始生殖細(xì)胞經(jīng)體外抑制培養(yǎng)而篩選出的細(xì)胞。14成體干細(xì)胞? 指存在于一種已經(jīng)分化組織中的未分化細(xì)胞，這種細(xì)胞能夠自我更新并且能夠特化形成組成該類型組織的細(xì)胞。15全能干細(xì)胞? 具有自我更新和分化形成任何類型細(xì)胞的能力，有形成完整個(gè)體的分化潛能。16細(xì)胞融合（體細(xì)胞雜交）? 將不同來源的原生質(zhì)體相融合并使之分化再生、形成新物種或新品種的技術(shù)。17合胞體 ? 在細(xì)胞融合過程中，開始階段只來自兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)先聚集在一起，而細(xì)胞核仍保持彼此獨(dú)立，這種特定階段的細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為合胞體。18同核體 ? 基因型相同的細(xì)胞融合成的雜交細(xì)胞稱為同核體。是由同源的原生質(zhì)體融合產(chǎn)生的。19異核體 ? 來自不同基因型的細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞為異核體。由非同源的原生質(zhì)體融合產(chǎn)生的。

20雜種細(xì)胞（體細(xì)胞雜種）? 來自不同細(xì)胞核的染色體合并到一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)，產(chǎn)生出雜種細(xì)胞。由于這種雜種細(xì)胞的雙親都是體細(xì)胞，因此又叫做體細(xì)胞雜種。21單克隆抗體（McAb）? 是由遺傳性高度一致的克隆細(xì)胞分泌出的成分單

一、有特異性的抗體。22胚胎移植? 也稱受精卵移植，是指將良種母畜配種后，從其生殖道（輸卵管或子宮角）取出受精卵或早期胚胎，移植到同種生理狀態(tài)相同的母畜體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個(gè)體技術(shù)，所以也稱為“借腹懷胎”。23染色體工程? 是人們按照一定的設(shè)計(jì)，有計(jì)劃地消減、添加或代換同種或異種染色體，從而達(dá)到定向改變遺傳特性和選育新品種的一種技術(shù)。廣義上講它還應(yīng)包括染色體內(nèi)部的部分遺傳操作技術(shù)，因此也稱為染色體操作。24 雌核發(fā)育? 是單性生殖的一種，指卵子依靠自己的細(xì)胞核發(fā)育成個(gè)體的生殖行為。同種或異種精子進(jìn)入卵內(nèi)只起刺激卵子發(fā)育的作用，不形成雄性原核和提供遺傳物質(zhì)，其子代的遺傳物質(zhì)完全來自雌核，只具有母本的性狀。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物？將外源重組基因轉(zhuǎn)染并整合到動(dòng)物受體細(xì)胞基因組中，從而形成在體表達(dá)外源基因的動(dòng)物，稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

26隨著細(xì)胞生物學(xué)，分子生物學(xué)，遺傳學(xué)等學(xué)科發(fā)展核研究的日益深入，細(xì)胞工程近年來得到快速的發(fā)展，以及成為現(xiàn)代生物工程的一個(gè)重要代表性領(lǐng)域，具體而言，細(xì)胞工程的一些研究領(lǐng)域包括：1動(dòng)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng) 2細(xì)胞融合 3染色體工程 4胚胎工程 5細(xì)胞遺傳工程 動(dòng)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)可分為三個(gè)層次上的培養(yǎng)：細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)

28植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)最顯著的價(jià)值在于: 優(yōu)良植物的快速繁育與代謝產(chǎn)物的大量制備方面。

29染色體工程主要分為: 動(dòng)物染色體工程和植物染色體工程 胚胎工程采用的新技術(shù)包括:胚胎分割技術(shù)、胚胎融合技術(shù)、卵核移植技術(shù)、體外授精技術(shù)、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植以及性別鑒定技術(shù)、胚胎冷凍技術(shù) 31當(dāng)今，細(xì)胞工程已經(jīng)稱為生物學(xué)家手中經(jīng)常應(yīng)用的技術(shù)之一。并已經(jīng)成為生物工程的重要組成部分和主導(dǎo)領(lǐng)域之一，涉及面及其廣泛，在許多領(lǐng)域都有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，并且已經(jīng)取得了驚人成就。如1動(dòng)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)2細(xì)胞融合3染色體工程4胚胎工程5細(xì)胞遺傳工程？

細(xì)胞工程應(yīng)用，內(nèi)容包括

1、優(yōu)質(zhì)植物快速培育與繁殖

2、動(dòng)物胚胎工程快速繁殖優(yōu)良、瀕危品種

3、利用動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)活性產(chǎn)物、藥品

4、新型動(dòng)植物品種的培育

5、供醫(yī)學(xué)器官修復(fù)或移植的組織工程

6、轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物的生物反應(yīng)器工程

7、珍惜動(dòng)植物資源的保存與保護(hù)

8、在遺傳學(xué)、發(fā)育學(xué)等領(lǐng)域的理論研究

9、在能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用1234567？

33胚胎工程的最成功的應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在畜牧業(yè)---，主要是采用胚胎移植技術(shù)進(jìn)行優(yōu)良品種的快速繁殖與胚胎保存-----，----？

染色體工程技術(shù)最大的價(jià)值體現(xiàn)在-新品種的培育------，主要是單倍體和多倍體----，---育種方法？

35植物細(xì)胞工程主要利用傳統(tǒng)的-雜交，回交---，-------的方法達(dá)到改變?nèi)旧w的目的？

36動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基分類: 1）天然培養(yǎng)基2）合成培養(yǎng)基3)無血清培養(yǎng)基 37干細(xì)胞增殖特性1緩慢性:2自穩(wěn)性:干細(xì)胞能自我更新維持自身數(shù)目 的恒定

38干細(xì)胞的分類，按發(fā)生學(xué)來源:1胚胎干細(xì)胞2 成體干細(xì)胞 按分化潛能: 1全能干細(xì)胞2多能干細(xì)胞3單能干細(xì)胞 39體外受精技術(shù)主要包括以下幾個(gè)主要方面：12345？

精子的采集與獲能、卵子的回收及成熟培養(yǎng)、體外受精、受精卵的體外發(fā)育及試管胚胎的移植等。

胚胎工程是在胚胎移植技術(shù)上發(fā)展起來的現(xiàn)代生物技術(shù)，在畜牧業(yè)生產(chǎn)和臨床上具有廣泛的應(yīng)用，它主要包括12345等？

外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)、胚胎冷凍保存技術(shù)和性別控制技術(shù) 41染色體要確保在細(xì)胞分裂中保持穩(wěn)定，必須要能夠自我復(fù)制和向子細(xì)胞中平均分配。它需要3個(gè)關(guān)鍵序列，包括123。？ 自主復(fù)制DNA序列、著絲粒DNA序列和端粒DNA序列

42人造微小染色體在大片段DNA分子的克隆、基因組分析、基因功能鑒定、基因治療以及研究染色體結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系等研究中得到了廣泛的應(yīng)用，具有極為重要的價(jià)值。目前，正在研究或應(yīng)用的有123？

43轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的方法，123？

反轉(zhuǎn)錄病毒法；基因顯微注射法；胚胎干細(xì)胞移植法 44植物組織培養(yǎng)基本步驟 ？

①培養(yǎng)材料的采集；②培養(yǎng)材料的消毒；③制備外植體；④接種和培養(yǎng)；⑤根的誘導(dǎo)；⑥組織苗的練苗移栽。45圖繪植物體細(xì)胞雜交的基本過程？

46植物間的體細(xì)胞雜交意義？

植物間的體細(xì)胞雜交所得到的雜交細(xì)胞，已達(dá)到了完整的植株水平，獲得了新的雜交植物，使來自兩個(gè)親本細(xì)胞的基因有可能都被表達(dá)，這就打破了遠(yuǎn)緣生物不能雜交的屏障，提供了創(chuàng)造新物種的可能。47圖繪植物組織培養(yǎng)過程？

動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)？

無細(xì)胞壁；倍增時(shí)間長，生長緩慢；培養(yǎng)中需氧量少，對攪拌敏感；多以聚集體存在；原代細(xì)胞培養(yǎng)50代即開始退化；細(xì)胞連接復(fù)雜 49動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)特點(diǎn)？

1)營養(yǎng)條件苛刻除一般的營養(yǎng)物質(zhì)外,還要血清；2)適應(yīng)性差, 對環(huán)境敏感包括對PH、溶解氧、二氧化碳等；3)培養(yǎng)時(shí)間長，易污染 主要是生長緩慢;顯著的污染是培養(yǎng)基的PH迅速改變.50動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)條件？

溫度：37度；pH：7.2-7.4；氣體：氧，二氧化碳，氮?dú)?；營養(yǎng)條件：培養(yǎng)基；需要多種氨基酸，維生素，輔酶，核酸，嘌呤，嘧啶，激素和生長因子，其中多種成分可以由血清提供。

51圖繪動(dòng)物細(xì)胞體外細(xì)胞生長增殖過程？

52異種細(xì)胞移植存在的問題？

?非自體細(xì)胞移植過程中必然發(fā)生不同程度的排斥反應(yīng)，與器官移植不同，它不具有正常器官的解剖結(jié)構(gòu)，一般不需吻合血管；

?在提純、培養(yǎng)的過程中，常發(fā)生損傷和活力喪失或減弱，經(jīng)過幾代傳代繁殖后，有可能發(fā)生變異；

?由于失去正常生存環(huán)境，長期生長常不利。

?非自體細(xì)胞用于組織工程實(shí)踐時(shí)，病人的免疫系統(tǒng)摧毀植入物是最大的難題。?盡管同種異休移植免疫排斥反應(yīng)與異種移植免疫排斥反應(yīng)機(jī)理明顯不同，但仍有一些共同特點(diǎn)，補(bǔ)體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)被認(rèn)為是異種移植的主要障礙(超急性排斥)。

?一旦超急性排斥得以防止，異種移植將面臨與同種異體移植物排斥相同的許多問題。

53體外受精的意義？

家畜體外受精技術(shù)經(jīng)過近20年的發(fā)展，已取得很大進(jìn)步，為實(shí)現(xiàn)動(dòng)物胚胎的工廠化生產(chǎn)提供了可能，對充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力，加快家畜品種改良和優(yōu)良品種遺傳資源的開發(fā)與利用,加速畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。

54胚胎移植的意義？

①發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖力，迅速擴(kuò)大優(yōu)良畜種數(shù)量，加速優(yōu)良畜種的推廣 應(yīng)用；②縮短世代間隔、增加選擇強(qiáng)度，促進(jìn)家畜改良速度；③長期保存 冷凍胚胎，便于優(yōu)良品種的種質(zhì)運(yùn)輸和保存；④是胚胎分割、胚胎嵌合、性別鑒定和核移植等其它胚胎生物技術(shù)的基礎(chǔ)，也是基礎(chǔ)生命科學(xué)研究的 重要手段。

雌核發(fā)育的意義？

為生產(chǎn)單性種群提供了可能；能迅速地產(chǎn)生同源型二倍體；提供某些致死突變種的生物品質(zhì)；在農(nóng)牧漁業(yè)生產(chǎn)中，可人工控制性別繁殖；廣泛地用于進(jìn)行基因-著絲點(diǎn)的定位研究；可利用產(chǎn)生新的純系來篩選除去有害的等位基因。56染色體分離的基本原理？ 由于熒光染料Hoechst 只對A-T特異性染色，而染料Chromomycin只對G-C特異性染色。染色體上DNA的堿基序列是不同的，因此這些特異性染料和不同染色體上DNA結(jié)合的量和比例是不同的。結(jié)合這些染料后，再經(jīng)激光照射，染色體就會(huì)呈現(xiàn)不同的熒光帶。將特定染色體發(fā)出的熒光波長輸入計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)控制就可將發(fā)出同一波長的染色體收集在一起，從而實(shí)現(xiàn)染色體的分離。57體內(nèi)干細(xì)胞的意義？

?在于源源不斷地補(bǔ)充體內(nèi)一些短命組織的細(xì)胞來源，如血液細(xì)胞、皮膚細(xì)胞以及精巢等，或者組織或器官受到局部損傷時(shí)，它們可以再分裂形成新的該組織和器官，是體內(nèi)的一種自我修復(fù)機(jī)制。

?人類干細(xì)胞工程就是利用人體內(nèi)干細(xì)胞的特征來達(dá)到體外產(chǎn)生人類所需的產(chǎn)物的探索。主要用于器官修復(fù)，基因治療等。58動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)主要應(yīng)用？

(1)染色體的基因定位這是融合細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用的主要成果之一。如：將人體細(xì)胞與小鼠細(xì)胞融合，在雜種細(xì)胞系中，優(yōu)先排斥人染色體，因此，每種細(xì)胞系都僅含有一條或若干條特異性的人染色體。通過對這些細(xì)胞系生理生化功能分析，就可以斷定特定的人染色體的功能。已經(jīng)證明，僅保留著1號人染色體的人-小鼠雜種細(xì)胞系，才能合成人尿苷單鹼酸激酶，證實(shí)編碼這種激酶的人基因定位在1號染色體上。(2)遺傳疾病的治療與基因互補(bǔ)分析。將不同人類疾病遺傳缺陷的突變細(xì)胞融合，產(chǎn)生的雜種細(xì)胞由于基因的互補(bǔ)作用，可恢復(fù)其正常的表型。應(yīng)用基因互補(bǔ)分析，斷定突變體所涉及的基因數(shù)目，分析基因的結(jié)構(gòu)，剖析遺傳疾病的病因:雜種細(xì)胞測定。不互補(bǔ)，缺失同一基因或同一基因產(chǎn)生同樣突變；互補(bǔ)，缺失不同基因或同一基因不同部位發(fā)生突變

(3)制備特殊活性物質(zhì)：生產(chǎn)單克隆抗體：將能分泌胰島素、生長激素等具有特殊功能的細(xì)胞，與在體外能長期傳代存活的骨髓瘤細(xì)胞融合，就可能選擇到既能生產(chǎn)特殊活性物質(zhì)，又具長壽命的雜種細(xì)胞克隆系。應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)，有可能得到生產(chǎn)生長激素、促性腺激素、催乳素、胰島素等各種雜種細(xì)胞系。59圖繪單克隆抗體技術(shù)過程？

免疫動(dòng)物；融合細(xì)胞的制備；細(xì)胞融合；雜和細(xì)胞篩選；抗體檢測；大規(guī)模生產(chǎn)

60單克隆抗體技術(shù)應(yīng)用？

①病毒性疾病的診斷和治療：可檢測多種病毒中非常細(xì)微的株間差異，鑒定細(xì)菌的種型和亞種。診斷異常準(zhǔn)確，誤診率大大降低。例如，抗乙型肝炎病毒表面抗原（HBsAg）的單克隆抗體，靈敏度比當(dāng)前最佳的抗血清還要高100倍，能檢測出抗血清的60％的假陰性。

②癌癥治療：可檢查出尚無臨床表現(xiàn)的極小腫瘤病灶，檢測心肌梗死的部位和面積。人們正在研究“生物導(dǎo)彈”——單克隆抗體作載體攜帶藥物，使藥物準(zhǔn)確地到達(dá)癌細(xì)胞，以避免化療或放射療法把正常細(xì)胞與癌細(xì)胞一同殺死的副作用。在人體掃描圖技術(shù)和腫瘤定位方面已獲得很大進(jìn)展。

③生產(chǎn)免疫避孕藥：可精確地檢測排卵期，將早期胚胎來制備單克隆抗體。新一代免疫避孕藥就是用精子，卵透明帶或早期胚胎來制備單克隆抗體，將它們注入婦女體內(nèi)，人體就會(huì)產(chǎn)生對精子的免疫反應(yīng)，從而起到避孕作用。

④生產(chǎn)生物藥品：生物藥品主要有各種疫苗、菌苗、抗生素、生物活性物質(zhì)、抗體等，是生物體內(nèi)代謝的中間產(chǎn)物或分泌物。過去制備疫苗是從動(dòng)物組織中提取，得到的產(chǎn)量低而且很費(fèi)時(shí)?，F(xiàn)在，利用細(xì)胞工程或細(xì)胞融合途徑，大大提高了效率，還能制備出多價(jià)菌苗，可同時(shí)抵御兩種以上的病原菌的侵害。⑤免疫學(xué)研究：鑒定、區(qū)分各種抗原檢測抗原上的決定簇；對抗體的基因定位及表達(dá)進(jìn)行研究。

⑥大分子蛋白的提純：將抗體交聯(lián)到溴化氫活化的瓊脂糖基質(zhì)上，制成免疫親和層析柱。提純得到的蛋白質(zhì)雜質(zhì)含量低，對產(chǎn)物起始濃度求低。61 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制備過程 ？

外源目的基因的制備；外源目的基因有效導(dǎo)入生殖細(xì)胞或胚胎干細(xì)胞；選擇獲得攜有目的基因的細(xì)胞；選擇合適的體外培養(yǎng)系統(tǒng)和宿主動(dòng)物；轉(zhuǎn)基因細(xì)胞胚胎發(fā)育及鑒定；篩選所得的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物品系。62轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在生命科學(xué)基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用？

研究基因的結(jié)構(gòu)與功能；研究基因的組織特異性表達(dá)；研究發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)與調(diào)控；克隆在發(fā)育中起重要作用的基因；基因多級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究；細(xì)胞功能研究。

第四篇：細(xì)胞工程

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)過程

對于單因素或兩因素試驗(yàn)，因其因素少，試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施與分析都比較簡單。但在實(shí)際工作中，常常需要同時(shí)考察3個(gè)或3個(gè)以上的試驗(yàn)因素，若進(jìn)行全面試驗(yàn)，則試驗(yàn)的規(guī)模將很大，往往因?qū)嶒?yàn)條件的限制而難于實(shí)施。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)就是安排多因素試驗(yàn)、尋求最優(yōu)水平組合的一種高效率試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。

一、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的概念及原理

1、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是利用正交表來安排與分析多因素試驗(yàn)的一種設(shè)計(jì)方法。它是由試驗(yàn)因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進(jìn)行試驗(yàn)的，通過對這部分試驗(yàn)結(jié)果的分析了解全面試驗(yàn)的情況，找出最優(yōu)的水平組合。

2、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理

在試驗(yàn)安排中，每個(gè)因素在研究的范圍內(nèi)選幾個(gè)水平，就好比在選優(yōu)區(qū)內(nèi)打上網(wǎng)格，如果網(wǎng)上的每個(gè)點(diǎn)都做試驗(yàn)，就是全面試驗(yàn)。如上例中，3個(gè)因素的選優(yōu)區(qū)可以用一個(gè)立方體表示（圖10-1），3個(gè)因素各取3個(gè)水平，把立方體劃分成27個(gè)格點(diǎn)。若27個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)都試驗(yàn)，就是全面試驗(yàn)。3因素3水平的全面試驗(yàn)水平組合數(shù)為33=27，4因素3水平的全面試驗(yàn)水平組合數(shù)為34=81，5因素3水平的全面試驗(yàn)水平組合數(shù)為35=243，這在科學(xué)試驗(yàn)中是有可能做不到的。正交設(shè)計(jì)就是從選優(yōu)區(qū)全面試驗(yàn)點(diǎn)（水平組合）中挑選出有代表性的部分試驗(yàn)點(diǎn)來進(jìn)行試驗(yàn)。

3、正交表及其基本性質(zhì)

3.1 正交表

由于正交設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)和分析試驗(yàn)結(jié)果都要用到正交表，因此，我們先對正交表作一介紹。常用的正交表已由數(shù)學(xué)工作者制定出來，供進(jìn)行正交設(shè)計(jì)師選用（詳見有關(guān)參考書）。正交表記號為La（bc），其中L代表正交表，a表示試驗(yàn)的次數(shù)即行數(shù)，b表示因素的水平數(shù)，c表示因素的個(gè)數(shù)即列數(shù)。

3.2 正交表的基本性質(zhì)

3.2.1正交性

?任一列中，各水平都出現(xiàn)，且出項(xiàng)的次數(shù)相等；

? 任兩列之間各種不同水平的所有可能組合都出現(xiàn)，且出現(xiàn)的次數(shù)相等；

3.2.2代表性

? 一方面，任一列的各水平都出現(xiàn)，使得部分試驗(yàn)中包括了所有因素的所有水平；任兩列的所有水平組合都出現(xiàn)，使任意兩因素間的試驗(yàn)組合為全面試驗(yàn)。另一方面，由于正交表的正交性，正交試驗(yàn)的試驗(yàn)點(diǎn)必然均衡地分布在全面試驗(yàn)點(diǎn)中，具有很強(qiáng)的代表性。因此，部分試驗(yàn)尋找的最優(yōu)條件與全面試驗(yàn)所找的最優(yōu)條件，應(yīng)有一致的趨勢。

3.2.3綜合可比性

任一列的各水平出現(xiàn)的次數(shù)相等；任兩列間所有水平組合出現(xiàn)次數(shù)相等，使得任一因素各水平的試驗(yàn)條件相同。這就保證了在每列因素各水平的效果中，最大限度地排除了其他因素的干擾。從而可以綜合比較該因素不同水平對試驗(yàn)指標(biāo)的影響情況。

根據(jù)以上特性，我們用正交表安排的試驗(yàn)，具有均衡分散和整齊可比的特點(diǎn)。?所謂均衡分散，是指用正交表挑選出來的各因素水平組合在全部水平組合中的分布是均勻的。

所謂均衡分散，是指用正交表挑選出來的各因素水平組合在全部水平組合中的分布是均勻的5、試驗(yàn)結(jié)果分析

? 分清各因素及其交互作用的主次順序，分清哪個(gè)是主要因素，哪個(gè)是次要因素； 判斷因素對試驗(yàn)指標(biāo)影響的顯著程度； 找出試驗(yàn)因素的優(yōu)水平和試驗(yàn)范圍內(nèi)的最優(yōu)組合，即試驗(yàn)因素各取什么水平時(shí)，試驗(yàn)指標(biāo)最好； 分析因素與試驗(yàn)指標(biāo)之間的關(guān)系，即當(dāng)因素變化時(shí)，試驗(yàn)指標(biāo)是如何變化的。找出指標(biāo)隨因素變化的規(guī)律和趨勢，為進(jìn)一步試驗(yàn)指明方向； 了解各因素之間的交互作用情況； 估計(jì)試驗(yàn)誤差的大小。

5.1直觀分析法——極差分析法

計(jì)算簡便，直觀，簡單易懂，是正交試驗(yàn)結(jié)果分析最常用方法。

Rj為第j列因素的極差，反映了第j列因素水平波動(dòng)時(shí)，試驗(yàn)指標(biāo)的變動(dòng)幅度。Rj越大，說明該因素對試驗(yàn)指標(biāo)的影響越大。根據(jù)Rj大小，可以判斷因素的主次順序。

Kjm為第j列因素m水平所對應(yīng)的試驗(yàn)指標(biāo)和，kjm為Kjm平均值。由kjm大小可以判斷第j列因素優(yōu)水平和優(yōu)組合。

5.1.1確定試驗(yàn)因素的優(yōu)水平和最優(yōu)水平組合分析A因素各水平對試驗(yàn)指標(biāo)的影響。根據(jù)正交設(shè)計(jì)的特性，對A1、A2、A3、A4來說，四組試驗(yàn)的試驗(yàn)條件是完全一樣的（綜合可比性），可進(jìn)行直接比較。如果因素A對試驗(yàn)指標(biāo)無影響時(shí)，那么kA1、kA2、kA3、kA4應(yīng)該相等。如果kA1、kA2、kA3、kA4不相等。說明，A因素的水平變動(dòng)對試驗(yàn)結(jié)果有影響。因此，根據(jù)kA1、kA2、kA3、kA4的大小可以判斷A1、A2、A3、A4對試驗(yàn)指標(biāo)的影響大小。由于試驗(yàn)指標(biāo)為產(chǎn)率，若kA2>kA3>kA1>kA4，所以可斷定A2為A因素的優(yōu)水平。

同理，可以計(jì)算并確定B、C、D因素的優(yōu)水平。

5.1.1確定試驗(yàn)因素的優(yōu)水平和最優(yōu)水平組合分析A因素各水平對試驗(yàn)指標(biāo)的影響。根據(jù)正交設(shè)計(jì)的特性，對A1、A2、A3、A4來說，四組試驗(yàn)的試驗(yàn)條件是完全一樣的（綜合可比性），可進(jìn)行直接比較。如果因素A對試驗(yàn)指標(biāo)無影響時(shí)，那么kA1、kA2、kA3、kA4應(yīng)該相等。如果kA1、kA2、kA3、kA4不相等。說明，A因素的水平變動(dòng)對試驗(yàn)結(jié)果有影響。因此，根據(jù)kA1、kA2、kA3、kA4的大小可以判斷A1、A2、A3、A4對試驗(yàn)指標(biāo)的影響大小。由于試驗(yàn)指標(biāo)為產(chǎn)率，若kA2>kA3>kA1>kA4，所以可斷定A2為A因素的優(yōu)水平。

同理，可以計(jì)算并確定B、C、D因素的優(yōu)水平。

5.1.2確定因素的主次順序

根據(jù)極差Rj的大小，可以判斷各因素對試驗(yàn)指標(biāo)的影響主次。極差越大的，該因素對產(chǎn)率的影響越大，反之越小。

5.1.3繪制因素與指標(biāo)趨勢圖

以各因素水平為橫坐標(biāo)，試驗(yàn)指標(biāo)的平均值（kjm）為縱坐標(biāo)，繪制因素與指標(biāo)趨勢圖。由因素與指標(biāo)趨勢圖可以更直觀地看出試驗(yàn)指標(biāo)隨著因素水平的變化而變化的趨勢，可為進(jìn)一步試驗(yàn)指明方向。

最后得出試驗(yàn)的最優(yōu)組合和次優(yōu)組合。

5.2方差分析

極差分析法簡單明了，通俗易懂，計(jì)算工作量少便于推廣普及。但這種方法不能將試驗(yàn)中由于試驗(yàn)條件改變引起的數(shù)據(jù)波動(dòng)同試驗(yàn)誤差引起的數(shù)據(jù)波動(dòng)區(qū)分開來，也就是說，不能區(qū)分因素各水平間對應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果的差異究竟是由于因素水平不同引起的，還是由于試驗(yàn)誤差引起的，無法估計(jì)試驗(yàn)誤差的大小。此外，各因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響大小無法給以精確的數(shù)量

估計(jì)，不能提出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來判斷所考察因素作用是否顯著。為了彌補(bǔ)極差分析的缺陷，可采用方差分析。

方差分析基本思想是將數(shù)據(jù)的總變異分解成因素引起的變異和誤差引起的變異兩部分，構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量，作F檢驗(yàn)，即可判斷因素作用是否顯著。

方差分析基本思想是將數(shù)據(jù)的總變異分解成因素引起的變異和誤差引起的變異兩部分，構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量，作F檢驗(yàn)，即可判斷因素作用是否顯著

5.2.1 偏差平方和

1616

nS總?（y?

n?1

2?y）?2

j2?n?12jyn?CT?IV2j2CT?G21616,G??n?1yn,f總?16?1?15S因素?Ij?II?III4?CT

Ij、IIj、IIIj、IVj分別表示第j列中1,2,3,4水平對應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果之和。

總偏差平方和＝各列因素偏差平方和+誤差偏差平方和。

5.2.2自由度

f總=試驗(yàn)的次數(shù)-1；f因=因素的水平數(shù)-1。

5.2.3方差

A因素的方差=A因素的偏差平方和/A因素的自由度

誤差的方差=誤差的偏差平方和/誤差的自由度

5.2.4構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量

5.2.5列方差分析表，作F檢驗(yàn)

? 當(dāng)FA>F0.01(f1，f2)時(shí)，說明該因子水平的改變，對試驗(yàn)結(jié)果有高度顯著地影響，記作**。當(dāng)F0.01(f1,f2)>FA>F0.05(f1,f2)時(shí)，說明該因子水平的改變，對試驗(yàn)結(jié)果有顯著地影響，記作*。當(dāng)F0.05(f1,f2)>FA>F0.10(f1,f2)時(shí)，說明該因子水平的改變，對試驗(yàn)結(jié)果有一定的影響，記作*-。

查表可得F0.01(f1，f2)、F0.05(f1,f2)、F0.10(f1,f2)的值。

6、驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)結(jié)果分析得出最優(yōu)生產(chǎn)條件，進(jìn)行最優(yōu)試驗(yàn)條件的驗(yàn)證。

7、結(jié)論

通過了驗(yàn)證試驗(yàn)，最后可以得出結(jié)論。

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S因素

F因素?f因素S誤差

f誤差

第五篇：植物細(xì)胞工程總結(jié)

緒論

1, 細(xì)胞工程：是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)方法，借助工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法或技術(shù)，在細(xì)胞水

平上研究改造生物遺傳特性和生物學(xué)特性，以獲得特定的細(xì)胞、細(xì)胞產(chǎn)品或新生物體的有關(guān)理論和技術(shù)方法的學(xué)科。廣義的細(xì)胞工程包括所有的生物組織、器官及細(xì)胞離體操作和培養(yǎng)技術(shù)。狹義的細(xì)胞工程是指細(xì)胞融合和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。

根據(jù)研究對象的不同，高等生物的細(xì)胞工程分為動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程。動(dòng)物細(xì)胞工程包括細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)（包括組織培養(yǎng)、器官培養(yǎng)），細(xì)胞融合技術(shù)，胚胎工程技術(shù)（核移植、胚胎分割等），克隆技術(shù)（單細(xì)胞系克隆、器官克隆和個(gè)體克?。?。植物細(xì)胞工程包括植物組織、器官培養(yǎng)技術(shù)，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，原生質(zhì)體融合與培養(yǎng)技術(shù)，亞細(xì)胞水平的操作技術(shù)等。

2, 植物細(xì)胞工程：以植物組織細(xì)胞為基本單位，在離體條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖或人為的精細(xì)操 作，使細(xì)胞得某些生物學(xué)特性按人們的意愿發(fā)生改變，從而改良品種或創(chuàng)造新物種，或加速繁殖植物個(gè)體，或獲得有用物質(zhì)的過程稱… 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：

1，利用細(xì)胞融合技術(shù)，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性。2，利用培養(yǎng)變異，篩選優(yōu)良的突變體。3，倍性育種，縮短育種年限。

4, 離體種質(zhì)保存。5，細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)有用的物質(zhì)。第二章

一，實(shí)驗(yàn)室設(shè)置及內(nèi)部設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)考慮的問題：

1、實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)

2、實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模

細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室: 基本實(shí)驗(yàn)室:準(zhǔn)備室、無菌操作室、培養(yǎng)室 貯藏室 輔助實(shí)驗(yàn)室：細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生化分析實(shí)驗(yàn)室 溫室

1、準(zhǔn)備室

完成所使用的各種藥品的貯備、稱量、溶解、配制、培養(yǎng)基分裝及高壓滅菌；器皿、材料的洗滌等工作。

主要設(shè)備

純水器 工作臺 藥品廚 天平電磁爐 冰箱 玻璃器皿 酸度計(jì) 高壓滅菌鍋 干燥箱等

2、無菌操作室（接種室）

用于植物材料的消毒、接種、培養(yǎng)物的轉(zhuǎn)移、原生質(zhì)體的制備以及一切需要進(jìn)行無菌操作的技術(shù)程序。

接種室應(yīng)用推拉門，設(shè)有緩沖間，面積2m2為宜。進(jìn)入接種室前更衣?lián)Q鞋，減少帶入接種室雜菌。

接種室主要設(shè)備

超凈工作臺 ：每次實(shí)驗(yàn)前要用紫外燈滅菌20min，關(guān)掉紫外燈開始工作，工作過程中注意一直開著吹風(fēng)機(jī)。

無菌操作用具： 離心機(jī) 細(xì)胞融合儀

3、培養(yǎng)室

用于接種材料的培養(yǎng)。培養(yǎng)室的大小可根據(jù)需要培養(yǎng)架的大小、數(shù)目、及其他附屬設(shè)備而定。其設(shè)計(jì)以充分利用空間和節(jié)省能源為原則?？刂疲簻囟取⒐庹?、濕度。

培養(yǎng)室主要設(shè)備：培養(yǎng)架 空調(diào) 時(shí)控器 自動(dòng)開燈、關(guān)燈溫度自動(dòng)記錄儀 搖床 二，培養(yǎng)基

1，培養(yǎng)基的種類

培養(yǎng)基根據(jù)其態(tài)相不同分為固體培養(yǎng)基與液體培養(yǎng)基。根據(jù)培養(yǎng)物的培養(yǎng)過程，培養(yǎng)基分為初代培養(yǎng)基和繼代培養(yǎng)基。根據(jù)作用不同，培養(yǎng)基為誘導(dǎo)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。根據(jù)營養(yǎng)水平不同，培養(yǎng)基分為許多種,常用如下：（1）MS培養(yǎng)基：富鹽平衡培養(yǎng)基（還有LS、BL、ER）

特點(diǎn): ①無機(jī)鹽濃度較高，元素比例合適，是較穩(wěn)定的平衡溶液；②微量元素種類齊全； ③營養(yǎng)豐富。

（2）B5培養(yǎng)基 ：高硝態(tài)氮培養(yǎng)基（還有N6和SH培養(yǎng)基）

特點(diǎn): ①硝酸鉀含量高； ②氨態(tài)氮含量低； ③ VB1含量較高。（3）N6培養(yǎng)基：高硝態(tài)氮培養(yǎng)基

特點(diǎn)：硝態(tài)氮含量高，氨態(tài)氮含量較低。

（4）White培養(yǎng)基：低鹽培養(yǎng)基（還有WS、HE、改良Nitsch等 特點(diǎn)：無機(jī)鹽含量低，有機(jī)成分也很低，適于生根培養(yǎng)。（5）KM-8P培養(yǎng)基：

特點(diǎn):有機(jī)成分較復(fù)雜，它包括了所有的單糖和維生素，廣泛用于原生質(zhì)融合的培養(yǎng)。培養(yǎng)基成分：水 無機(jī)鹽 有機(jī)成分 植物激素 培養(yǎng)物支持材料 輔助性物質(zhì) 2，植物激素的應(yīng)用規(guī)律

①先Aux后CKs處理,有利于細(xì)胞分裂但不利于細(xì)胞分化。容易產(chǎn)生多倍體細(xì)胞（核分裂和胞壁形成不同步所至），cks有利于胞壁形成。

②先CKs 后Aux處理，細(xì)胞分裂也分化(可能是內(nèi)源生長素起作用)③ Aux 和CKs 同時(shí)處理，分化率提高。Aux與CKs的比值改變形態(tài)建成的方向。

高 有利根分化，抑制芽形成； Aux / CKs 適中 促進(jìn)愈傷組織生長；

低 有利芽分化，抑制根形成；

在組織培養(yǎng)中生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的使用濃度，因植物的種類、部位、時(shí)期、內(nèi)源激素等的不同而異, 培養(yǎng)基配制：

1、確定配方

2、移母液

3、定容

4、稱蔗糖

5、調(diào)PH值（用0.1MNaOH或HCl調(diào)PH值為5.8）

6、培養(yǎng)基熬制（加瓊脂）

7、分裝（100ml的三角瓶約裝入30－40ml, 30瓶/L）

8、扎口

9、滅菌

10、接種 三，植物材料滅菌

滅菌方法 ①.培養(yǎng)基滅菌：高壓濕熱滅菌，某些激素采用過濾滅菌

②.玻璃器皿滅菌：干熱滅菌：150℃ 40min;120℃ 2h，濕熱滅菌：121℃, 30min 接種前用酒精棉球擦試，并在酒精燈火焰上灼燒滅菌。

③.接種工具滅菌：用前干熱滅菌，用前濕熱滅菌，接種前用酒精棉球擦試，浸入95%酒精液中，并在酒精燈火焰上灼燒滅菌。電熱石英砂滅菌器 ④.實(shí)驗(yàn)服、口罩滅菌：濕熱滅菌

⑤.接種室滅菌 ：紫外燈照射(接種室、超凈臺)：波長260nm，距離小于1.2m，15-20min。臭氧滅菌機(jī)：1-2h,熏蒸滅菌：(5-8ml甲醛+5g高錳酸鉀)/ m3 ,接種臺噴霧消毒：75%酒精。⑥.培養(yǎng)室滅菌 : 新建培養(yǎng)室用前要徹底熏蒸1次。

隔1周用洗衣粉水或來蘇水拖地1次，用高錳酸鉀擦架1次。

⑦.物體表面滅菌: 滅菌方式：噴霧、涂抹殺菌 ,范圍：超凈臺的臺面和四壁、雙手 消毒劑：70%酒精；1-2%來蘇水；1%新潔爾滅等。

⑧.接種材料消毒: A, 取材 營養(yǎng)器官：根、莖尖、莖段、葉片等

生殖器官：胚胎（胚、胚珠、胚乳等）和花藥 等

外植體〔explant〕：從植物體上分離下來的用于離體培養(yǎng)的材料 外植體滅菌

用化學(xué)滅菌劑滅菌

消毒步驟：①流水沖洗或洗衣粉漂洗②用化學(xué)滅菌劑浸潤消毒通常：70%酒精30S，0.1%升汞4-10min。表面有較厚蠟質(zhì)層的的可加吐溫-20或吐溫-80等浸潤劑(滅菌液的0.5%)。③無菌水沖洗3-5次。注：滅菌液要浸沒材料 第三章 植物細(xì)胞全能性與形態(tài)發(fā)生

一、植物細(xì)胞全能性(totipotency)：植物體每個(gè)正常細(xì)胞都含有該植物的全部遺傳信息，在適宜的條件下如同受精卵一樣, 具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。

細(xì)胞分化〔cell differentiation〕指由于細(xì)胞分工而導(dǎo)致細(xì)胞形成不同結(jié)構(gòu)，引起功能改變或潛在發(fā)育方式改變的過程。細(xì)胞脫分化〔cell dedifferentiation〕培養(yǎng)條件下使一個(gè)已分化的細(xì)胞失去已分化細(xì)胞的典型特征，或消除了細(xì)胞分工，使之回復(fù)到分生細(xì)胞狀態(tài)或胚性細(xì)胞狀態(tài)的過程?；蚓哂刑禺惤Y(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成沒有特異結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞的過程。

愈傷組織〔callus〕植物離體培養(yǎng)過程中脫分化后的細(xì)胞，經(jīng)過細(xì)胞分裂，產(chǎn)生的無組織結(jié)構(gòu)、無明顯極性、松散的細(xì)胞團(tuán)稱為愈傷組織。多在外植體切面上產(chǎn)生。

愈傷組織的特征：細(xì)胞分裂快，結(jié)構(gòu)疏散，缺少有組織的結(jié)構(gòu)，顏色淺而透明。成功地脫分化將導(dǎo)致細(xì)胞分裂，形成愈傷組織或胚性細(xì)胞團(tuán)。

植物胚胎干細(xì)胞：植物連續(xù)的器官分化是由頂端分生組織細(xì)胞發(fā)育而成，因此，植物頂端分生組織細(xì)胞具有較強(qiáng)的表達(dá)全能性的能力，被稱為植物胚胎干細(xì)胞。

生理脫離效應(yīng);當(dāng)細(xì)胞或組織脫離母體以后，在適宜的條件下將進(jìn)行一些特殊的發(fā)育方式，如再生、復(fù)壯等，child將其稱為生理脫離效應(yīng)

（細(xì)胞）或（組織）與母體分離和激素的調(diào)控是細(xì)胞全能性表達(dá)的前提。在離體培養(yǎng)條件下，細(xì)胞全能性的表達(dá)是通過細(xì)胞脫分化和再分化實(shí)現(xiàn)的。脫分化是細(xì)胞全能性的表達(dá)前提，再分化是細(xì)胞全能性的表達(dá)最終體現(xiàn)。

靜止細(xì)胞(G0細(xì)胞)啟動(dòng)分裂是分化細(xì)胞成功脫分化的重要標(biāo)志。

細(xì)胞脫分化的三個(gè)階段 ：1，啟動(dòng)階段 細(xì)胞質(zhì)增生并開始向細(xì)胞中央伸出細(xì)胞質(zhì)絲，液泡蛋白出現(xiàn)。2，演變階段 細(xì)胞核向中央移動(dòng)，質(zhì)體轉(zhuǎn)變?yōu)樵|(zhì)體 3，脫分化終結(jié)期，回復(fù)到分生組織。

細(xì)胞再分化〔redifferentiatio〕脫分化后無序生長的分生細(xì)胞在離體培養(yǎng)下，重新恢復(fù)細(xì)胞分化能力，經(jīng)過細(xì)胞分化、組織分化和器官分化遞進(jìn)地進(jìn)行，最后再生完整植株。

極性(polarity)：植物的器官、組織、甚至單個(gè)細(xì)胞在不同的軸向上存在的某種形態(tài)結(jié)構(gòu)以及生理生化上的梯度差異。細(xì)胞的不均等分裂是細(xì)胞極性建立的標(biāo)志（即細(xì)胞分化的標(biāo)志）。激素在植物生長發(fā)育中具有重要的調(diào)控作用，也是離體培養(yǎng)條件下，調(diào)控細(xì)胞脫分化和再分化的主要因素。其中生長素和細(xì)胞分裂素是兩類主要的調(diào)控培養(yǎng)條件下細(xì)胞生長和分化的植物激素。

在離體培養(yǎng)條件下TEs則由愈傷組織薄壁細(xì)胞分化形成這是愈傷組織細(xì)胞分化器官的前提。植物的離體器官發(fā)生：培養(yǎng)條件下的組織或細(xì)胞團(tuán)（愈傷組織）分化形成不定根、不定芽等器官的過程。

離體培養(yǎng)中器官發(fā)生的方式

通過器官發(fā)生形成再生植株大體上有3種方式：

①先芽后根:是應(yīng)該選擇的方式.②先根后芽 ③根芽同長 植物細(xì)胞經(jīng)再分化形成植株有2條途徑：（在離體培養(yǎng)條件下）器官發(fā)生 體細(xì)胞胚胎發(fā)生 體細(xì)胞胚（胚狀體、體胚）：指離體培養(yǎng)下沒有經(jīng)過受精過程，但經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程所形成的胚的類似物。

胚狀體有以下幾方面的界定：

①體細(xì)胞胚是離體培養(yǎng)的產(chǎn)物，只限于在離體培養(yǎng)范圍使用，以區(qū)別于無融合生殖胚；②體 3 細(xì)胞胚起源于非合子細(xì)胞，以區(qū)別于合子胚；③體細(xì)胞胚經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程，以區(qū)別與離體培中器官發(fā)生形成個(gè)體的途徑。

經(jīng)過愈傷組織的胚胎發(fā)生需要3個(gè)培養(yǎng)階段： ①誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織；②誘導(dǎo)愈傷組織胚性化，③體細(xì)胞胚形成。體細(xì)胞胚的結(jié)構(gòu)與發(fā)育特點(diǎn)

1、與器官發(fā)生途徑相比，體細(xì)胞胚在組織學(xué)上有3個(gè)特征： ①體細(xì)胞胚最根本的特征是具有雙極性，即在發(fā)育的早期階段從方向相反的兩端分化出莖端和根端，而不定芽或不定根都是單極性的；

②體細(xì)胞胚的維管組織與外植體現(xiàn)存組織無解剖結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系，而不定根或不定芽與外植體或愈傷組織的維管組織有聯(lián)系。

③體細(xì)胞胚胎的維管組織分布是獨(dú)立的Y字形結(jié)構(gòu)，不定芽維管組織無此結(jié)構(gòu)。人工種子：（狹義）植物離體培養(yǎng)中產(chǎn)生的體細(xì)胞胚，包裹在含有養(yǎng)分和具有保護(hù)功能的物質(zhì)中，并在適宜條件下能夠發(fā)芽出苗的顆粒體。

（廣義）在體細(xì)胞胚、微型營養(yǎng)變態(tài)器官、不定芽等微繁體之外加上必要的營養(yǎng)成分后，用具有一定通透性而無毒的材料將其包裹起來，形成的與天然種子相似的顆粒體。第四章 離體培養(yǎng)下的遺傳與變異

離體培養(yǎng)中的遺傳與變異特點(diǎn)：

1、普遍性：變異可發(fā)生在各種培養(yǎng)類型中； 變異發(fā)生在各種植物的培養(yǎng)中；變異發(fā)生與培養(yǎng)類型有關(guān)。

2、局限性：一些單基因控制的性狀不僅發(fā)生隱形突變，也發(fā)生顯性突變。

3、嵌合性：是指同一有機(jī)體中同時(shí)存在有遺傳組成不同的細(xì)胞它是組織培養(yǎng)中常見的現(xiàn)象。體細(xì)胞變異誘導(dǎo)材料的選擇：其一，目標(biāo)性狀的可行性。體細(xì)胞突變的頻率雖然較高，但對于某一個(gè)體來講，變異的性狀是個(gè)別的，因此選擇綜合性狀良好的植物品種材料，通過誘變改變個(gè)別不良性狀，是體細(xì)胞突變系選擇的目的。其二，必需充分考慮試驗(yàn)植物的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)水平，只有對起始材料有良好的培養(yǎng)技術(shù)，才有可能制定完滿的誘變及選擇方案。如果起始細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)不成熟，不能再生整株，則不能進(jìn)行后續(xù)的各項(xiàng)操作。其三，適當(dāng)?shù)募?xì)胞類型亦是提高體細(xì)胞突變系篩選效率的重要條件。第五章植物主要的組織培養(yǎng)技術(shù) 第一節(jié)快繁

無性繁殖途徑：

1、無融合生殖：即不經(jīng)過減數(shù)分裂和受精而形成種子。

2、營養(yǎng)繁殖：即由母株的營養(yǎng)體部分再生出新的植株 植物離體快速無性繁殖：利用離體培養(yǎng)技術(shù),用優(yōu)良植株的外植體進(jìn)行培養(yǎng),在短期內(nèi)獲得大量遺傳一致的個(gè)體的方法，這種離體無性繁殖方法由于繁殖速度快，又稱離體快速無性繁殖。所獲得的株群稱單株無性系或單芽無性系

初代培養(yǎng) ：芽、莖段、葉片等外植體在離體培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織、側(cè)芽或不定芽、胚狀體過程。即接種某種外植體后，最初的幾代培養(yǎng)。

生根培養(yǎng)：將芽苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)成為完整植株的過程 植物快繁常見問題及對策：

（一）污染的原因及預(yù)防：原因：細(xì)菌、真菌為病源菌；污染途徑有外植體帶菌，培養(yǎng)基及器皿滅菌不徹底，操作人員未遵守操作規(guī)程，環(huán)境不清潔。預(yù)防措施：（1）防止材料帶菌：避免陰雨天在室外采集外植體；春秋組培；材料預(yù)培養(yǎng)。（2）嚴(yán)格外植體滅菌（3）接種用具滅菌徹底（4）嚴(yán)守?zé)o菌操作規(guī)程（5）保持培養(yǎng)室清潔

（二）褐變的原因及預(yù)防原因（1）植物品種（基因型）（2）生理狀態(tài)（3）培養(yǎng)條件（4）材料轉(zhuǎn)接季節(jié) 防止措施（1）選擇適宜的外植體（2）連續(xù)轉(zhuǎn)接3）先液體培養(yǎng)再固體培養(yǎng)（4）加抗氧化劑（5）選擇合適的培養(yǎng)條件加活性炭或 暗處培養(yǎng)。

（三）玻璃化的原因及預(yù)防原因：

（1）激素濃度（尤其CTK）高（2）瓊脂濃度低（3）光照弱（4）溫度高（5）通風(fēng)條件不好（6）培養(yǎng)基離子種類及比例不適宜 預(yù)防措施：（1）適當(dāng)控制培養(yǎng)基中無機(jī)鹽成分，適當(dāng)提高蔗糖和瓊脂濃度，減少含氮化合物的用量，降低培養(yǎng)基的水勢。（2）適當(dāng)降低CTK的濃度?？紤]加入適當(dāng)?shù)拿撀渌?。?）增加自然光照；增加容器通氣，控制溫度。（4）加入活性炭、多效唑或CCC等物質(zhì)。第二節(jié)、植物脫毒快繁技術(shù) 1熱處理脫毒原理：

①病毒是DNA大分子，病毒進(jìn)入植物細(xì)胞后，隨植物細(xì)胞DNA一起復(fù)制。熱處理并不能殺死細(xì)胞，只是鈍化病毒的活性，使病毒在植物體內(nèi)增殖減緩或增殖停止，而失去病毒的侵染能力。

②熱處理是一種物理效應(yīng)，可加速植物細(xì)胞分裂，在激烈分裂的細(xì)胞中正常核蛋白合成占優(yōu)勢，使植物細(xì)胞在與病毒繁殖的競爭中取勝。因此加速分生組織細(xì)胞的分裂，能夠獲得無病毒植株。

2、熱處理脫毒方法：(1)溫湯浸漬處理 適用于休眠器官，在50℃左右的溫水中浸漬10min至數(shù)小時(shí)，方法簡便易行，但易使材料受傷。(2)熱空氣處理 熱空氣處理對活躍生長的莖尖效果較好。將生長的盆栽植株移入溫?zé)嶂委熛鋬?nèi)（35-40℃）處理時(shí)間因植物而異，短則幾十分鐘，長可達(dá)數(shù)月。

分生組織不帶病毒，可能有4方面的原因：

1、植物體病毒的移動(dòng)主要靠2條途徑：一是通過維管系統(tǒng)，而分生組織中尚未形成維管系統(tǒng)；二是通過胞間連絲，但這條途徑病毒移動(dòng)速度非常慢，趕不上莖尖和根尖細(xì)胞不斷分裂和活躍的生長速度。

2、當(dāng)植物細(xì)胞分裂DNA復(fù)制時(shí)，病毒DNA隨著復(fù)制。因此，植物細(xì)胞分裂和病毒繁殖之間存在相互競爭。在旺盛分裂的分生組織中，代謝活動(dòng)很高，正常核蛋白合成占優(yōu)勢，使病毒無法進(jìn)行復(fù)制。

3、莖尖中存在高水平內(nèi)源激素，可抑制病毒的增殖。

4、在植物體內(nèi)存在有一種“病毒鈍化系統(tǒng)”，在分生組織中的活性最高，因而使分生組織不受侵染。

第三節(jié) 花藥和花粉的培養(yǎng)

花藥培養(yǎng):將花粉發(fā)育至一定階段的花藥培養(yǎng)在人工培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其花粉粒改變發(fā)育進(jìn)程，形成花粉胚或愈傷組織，進(jìn)而分化成苗的過程。（器官培養(yǎng)）花粉培養(yǎng)(小孢子培養(yǎng))：將發(fā)育至一定階段花粉從花藥中分離出來成為分散或游離狀態(tài)，花粉脫分化后再生成苗。（細(xì)胞培養(yǎng)）

單倍體：具有配子體染色體數(shù)的孢子體。

單倍體植物3個(gè)明顯特點(diǎn)：

1、體細(xì)胞染色體數(shù)減半

2、生長發(fā)育弱，體形小

3、雌雄配子嚴(yán)重不育

花藥、花粉培養(yǎng)的意義

1、迅速獲得純合型材料，提高選擇效率，縮短育種年限

2、獲得育種中間材料

3、突變體選育

4、體細(xì)胞融合5、遺傳研究

6、獲得染色體異附加系和代換系

7、遺傳工程受體 花粉植株再生途徑：

1、經(jīng)由成愈傷組織再生植株

2、經(jīng)由胚狀體再生植株 花粉分離收集：

由于花粉包于花藥內(nèi)，必須將它們從花藥中分離、收集才能進(jìn)行培養(yǎng)。方法： 1）花粉漂浮自然釋放法:將花藥接種于液體培養(yǎng)中，使花粉自然釋放。2）人工擠壓法:用玻璃棒搗碎花藥使花粉釋放。

3）機(jī)械法:用磁力攪拌器打碎花藥釋放花粉。

釋放的花粉?！?尼龍網(wǎng)（孔徑20—60um）過濾，除去藥壁等組織 → 500-1000轉(zhuǎn)/分離心1-5分鐘，收集花粉。

花藥培養(yǎng)過程中花藥為什么要經(jīng)過低溫處理 低溫處理的作用機(jī)理：

1）預(yù)處理引起花藥、花粉內(nèi)源激素發(fā)生變化，改變了小孢子（花粉粒）第一次有絲分裂的軸向發(fā)育（正常發(fā)育時(shí)，兩次有絲分裂形成三核花粉粒），進(jìn)而形成愈傷組織或胚狀體。2）提高小孢子的生活力，延緩?fù)嘶俣龋岣吡苏T導(dǎo)率。

3）引起小孢子孤立化，即小孢子從花藥中分離。因?yàn)榈蜏靥幚磉^程中，花藥內(nèi)薄壁細(xì)胞和絨氈層逐漸退化，從而切斷與小孢子之間的聯(lián)系?；ㄋ幣囵B(yǎng)時(shí)為什么要用較高濃度蔗糖和較低濃度激素？

蔗糖濃度 培養(yǎng)基中蔗糖濃度比其它組織培養(yǎng)高，尤其早期培養(yǎng)，一般5%—10%原因是花粉母細(xì)胞的滲透壓比花絲等體細(xì)胞高，即高濃度的蔗糖不利于藥壁、花絲等體細(xì)胞的生長，而利于花粉的生長。

激素 花藥壁分化程度高，重新分裂需要較高的激素濃度才能啟動(dòng)。因此，花藥培養(yǎng)基的激素水平要相對較低才能抑制二倍體細(xì)胞的分裂。確定適宜的激素濃度，以促使花粉細(xì)胞分裂的同時(shí)又抑制花藥二倍體細(xì)胞分裂是成功獲得單倍體的關(guān)鍵。第四節(jié) 胚胎培養(yǎng)

胚胎培養(yǎng)類型 胚培養(yǎng) 胚乳培養(yǎng) 子房培養(yǎng) 胚珠培養(yǎng)

胚培養(yǎng)概念：無菌條件下，把胚從種子、子房或胚珠中分離出來，在培養(yǎng)基上進(jìn)一步生長發(fā)育形成幼苗的過程。

成熟胚培養(yǎng)：是指子葉已形成的種胚。僅提供一定的溫度、濕度就可以發(fā)芽生成植物體。如種子的發(fā)育

成熟胚培養(yǎng)意義：克服發(fā)芽障礙；打破種子休眠，縮短育種周期等。幼胚培養(yǎng)：胚齡處于原胚期、球形胚、心形期、早魚雷期的培養(yǎng)。

幼胚培養(yǎng)意義：

1、克服遠(yuǎn)緣雜交不育

2、克服珠心胚干擾，提高育種效率

3、幼胚具有較高再生能力，可通過體細(xì)胞胚胎發(fā)生產(chǎn)生大量的再生植株。

4、為原生質(zhì)體培養(yǎng)、細(xì)胞融合及基因轉(zhuǎn)化提供試驗(yàn)材料。幼胚培養(yǎng)時(shí)胚的發(fā)育方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？

① 胚性發(fā)育：幼胚的離體培養(yǎng)，仍按在活體內(nèi)的發(fā)育方式發(fā)育，最后形成成熟胚，然后再按種子萌發(fā)途徑出苗形成完整植株，這種途徑發(fā)育的幼胚一般一個(gè)幼胚將來就是一個(gè)植株

② 早熟萌發(fā)：離體胚不繼續(xù)胚性生長，而是在培養(yǎng)基上迅速萌發(fā)成幼苗，通常稱為早熟萌發(fā)。在大多數(shù)情況下，一個(gè)幼胚萌發(fā)成一個(gè)植株，但有時(shí)會(huì)由于細(xì)胞分裂產(chǎn)生大量的胚性細(xì)胞，以后形成許多胚狀體，從而可以形成許多植株，這種現(xiàn)象就是所謂的叢生胚現(xiàn)象。

③愈傷組織：在許多情況下，幼胚的離體培養(yǎng)首先發(fā)生細(xì)胞增殖，形成愈傷組織。一般來講由胚形成的愈傷組織大多為胚性愈傷組織，這種胚性愈傷組織很容易分化形成植株。胚乳按發(fā)育初期是否形成細(xì)胞壁分為①核型胚乳②細(xì)胞型胚乳③沼生目型胚乳 試管受精：培養(yǎng)未受精的胚珠或子房并在試管內(nèi)撒播花粉，使其受精形成具有生活力的種子。未授粉胚珠子房培養(yǎng)與授粉后胚珠子房培養(yǎng)有何不同？

根據(jù)培養(yǎng)的胚珠是否受精將胚珠培養(yǎng)分為受精胚珠的培養(yǎng)和未受精的胚珠的培養(yǎng)。(1)未受精的胚珠的培養(yǎng),目的是為試管受精提供雌配子體。(2)受精后胚珠的培養(yǎng),胚珠內(nèi)胚的發(fā)育處于早期階段,從兩個(gè)細(xì)胞的原胚開始至球形胚階段。

第六章 植物細(xì)胞培養(yǎng)及次生產(chǎn)物代謝生產(chǎn)

植物細(xì)胞培養(yǎng)：是指在離體條件下對植物單個(gè)細(xì)胞或小的細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其 增殖的技術(shù).培養(yǎng)方法：培養(yǎng)規(guī)模:小規(guī)模培養(yǎng) 大批量培養(yǎng)

培養(yǎng)方式:懸浮培養(yǎng)平板培養(yǎng) 看護(hù)培養(yǎng) 產(chǎn)物不同:誘變培養(yǎng) 次生產(chǎn)物培養(yǎng)

培養(yǎng)方式：懸浮培養(yǎng)、單細(xì)胞培養(yǎng)、植物細(xì)胞的規(guī)?；囵B(yǎng)及有用物質(zhì)生產(chǎn)

懸浮培養(yǎng)（cell suspension culture）懸浮培養(yǎng)是細(xì)胞培養(yǎng)的基本方法，是將單個(gè)游離細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)在液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)增殖的技術(shù)。

成功的懸浮細(xì)胞培養(yǎng)體系必須滿足3個(gè)條件：

1、浮懸培養(yǎng)物分散性良好，細(xì)胞團(tuán)較小，一般在30～50個(gè)細(xì)胞以下，在實(shí)際培養(yǎng)中很少有完全由單細(xì)胞組成的植物細(xì)胞懸浮系。

2、均一性好，細(xì)胞形狀和細(xì)胞團(tuán)大小大致相同，懸浮系外觀為大小均一的小顆粒，培養(yǎng)基清澈透亮，細(xì)胞色澤呈鮮艷的乳白或淡黃色。

3、細(xì)胞生長迅速，懸浮細(xì)胞的生長量一般2～3天甚至更短時(shí)間便可增加1倍。

培養(yǎng)周期的概念 具有一定起始培養(yǎng)密度的單細(xì)胞，從開始培養(yǎng)到細(xì)胞數(shù)目和總重量增長停止這一過程，稱為一個(gè)培養(yǎng)周期。

懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的同步化：指同一懸浮培養(yǎng)體系的所有細(xì)胞都同時(shí)通過細(xì)胞周期的某一特定時(shí)期。（植物細(xì)胞在懸浮培養(yǎng)中的游離性較差，容易團(tuán)聚進(jìn)入不同程度的分化狀態(tài)，因此要達(dá)到完全同步化相當(dāng)困難。）

細(xì)胞同步化的方法：①分選法：通過細(xì)胞體積大小分級，直接將處于相同周期的細(xì)胞進(jìn)行分選，然后將同一狀態(tài)的細(xì)胞繼代培養(yǎng)于同一培養(yǎng)體系中。

②饑餓法：在一個(gè)培養(yǎng)體系中，如果細(xì)胞生長的基本成分喪失，則導(dǎo)致細(xì)胞因饑餓而分裂受阻，從而停留在某一分裂時(shí)期。

③抑制劑法：通過一些DNA合成抑制劑處理細(xì)胞，使細(xì)胞滯留在DNA合成前期，當(dāng)解除抑制后，即可獲得處于同一細(xì)胞周期—G1期的同步化細(xì)胞。④低溫法：冷處理也可提高培養(yǎng)體系中細(xì)胞同步化程度。

單細(xì)胞培養(yǎng)

1、平板培養(yǎng)

2、看護(hù)培養(yǎng)

3、微室培養(yǎng)

4、雙層濾紙培養(yǎng) 植物次生代謝產(chǎn)物：植物中一大類并非植物生長發(fā)育所必需的小分子有機(jī)化合物，其產(chǎn)生和分布通常有種屬、器官組織和生長發(fā)育期的特異性。次生產(chǎn)物在植物中的合成與分解過程稱為次生代謝。

植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的技術(shù)要求：從細(xì)胞生長與培養(yǎng)技術(shù)方面講必須滿足以下3個(gè)條件

1、培養(yǎng)的細(xì)胞在遺傳上應(yīng)是穩(wěn)定的，以得到產(chǎn)量恒定的產(chǎn)物。

2、細(xì)胞生長及生物合成的速度快，在較短的時(shí)間內(nèi)能得到較高產(chǎn)量的終產(chǎn)物。

3、代謝產(chǎn)物要在細(xì)胞中積累而不被迅速分解，最好能將其釋放到培養(yǎng)基中。固定化培養(yǎng)系統(tǒng)--固定化培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、可以較容易地控制培養(yǎng)系統(tǒng)的理化環(huán)境，從而可以研究特定的代謝途徑，并便于調(diào)節(jié)；

2、細(xì)胞位置的固定使其所處的環(huán)境類似于在植物體中所處的狀態(tài)，相互間接觸密切，可以形成一定的理化梯度，有利于次生產(chǎn)物的合成；

3、由于細(xì)胞固定在支持物上，培養(yǎng)基可以不斷更換，可以從培養(yǎng)基中提取產(chǎn)物，免除了培養(yǎng)基中因含有過多的初生產(chǎn)物對細(xì)胞代謝的反饋抑制，也由于細(xì)胞留在反應(yīng)器中，新的培養(yǎng)基可以再次利用這些細(xì)胞生產(chǎn)初生產(chǎn)物，從而節(jié)省了生產(chǎn)細(xì)胞所付出的時(shí)間和費(fèi)用；

4、正是由于細(xì)胞固定在一定的介質(zhì)中，并可以從培養(yǎng)基中不斷提取產(chǎn)物，因此，它可以進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。

利用細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)有用物質(zhì)的一般程序

1、選材 應(yīng)注意條件：①藥效肯定②對其有效成分有充分的了解④市場短缺或價(jià)格昂貴；③有測定有效成分和藥理的可靠方法⑤取有藥效成分的部位，且該部位較易形成愈傷組織。

2、細(xì)胞株系建立

3、大量培養(yǎng)

4、產(chǎn)品提取與純化 第七章 原生質(zhì)體培養(yǎng)與融合 原生質(zhì)體（Protoplast）：去掉細(xì)胞壁的由質(zhì)膜包裹、具有生活力的裸露細(xì)胞。

亞原生質(zhì)體(subprotoplast)：在原生質(zhì)體分離過程中，有時(shí)會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)含物的斷裂而形成一些較小的原生質(zhì)體就叫做亞原生質(zhì)體。它可以具有細(xì)胞核或沒有細(xì)胞核。

核質(zhì)體(nuclearplast)：由原生質(zhì)膜和薄層細(xì)胞質(zhì)包圍細(xì)胞核形成的小原生質(zhì)體。也稱為微小原生質(zhì)體(miniprotoplast)。

胞質(zhì)體（cytoplast）：不含細(xì)胞核而僅含有部分細(xì)胞質(zhì)的原生質(zhì)體。

原生質(zhì)體材料預(yù)處理(暗處理，預(yù)培養(yǎng)和低溫處理)原因：預(yù)質(zhì)壁分離可使胞壁內(nèi)表層充分暴露，增加胞壁降解酶與胞壁的接觸面而提高胞壁降解速度；降低原生質(zhì)體內(nèi)電解質(zhì)滲漏，防止在分離期間外來酶被吸入細(xì)胞內(nèi)，降低原生質(zhì)體對酶液中可能存在的有害影響的敏感，提高原生質(zhì)體的穩(wěn)定性和存活率。原生質(zhì)體純化方法有：

離心沉淀法 原理：應(yīng)用原生質(zhì)體的比重大于溶液，離心后原生質(zhì)體沉于底部。漂浮法 原理：應(yīng)用滲透劑含量較高的洗滌液使原生質(zhì)體漂浮在液體的表面。

接口法 原理：選兩種不同滲透濃度的溶液，其中一種溶液的密度大于原生質(zhì)體的密度，另一種溶液的密度小于原生質(zhì)體的密度，原生質(zhì)體介于兩種溶液之間。原生質(zhì)體培養(yǎng)方法

1、固體包埋培養(yǎng)（原生質(zhì)體純化后，離心，用培養(yǎng)基稀釋至一定密度，再與0.6%瓊脂或低溶點(diǎn)瓊脂糖（37?C左右）混合，培養(yǎng)于培養(yǎng)皿中。）

2、固體平板培養(yǎng)

優(yōu)點(diǎn)：可以跟蹤觀察單個(gè)原生質(zhì)體的發(fā)育情況，易于統(tǒng)計(jì)原生質(zhì)體分裂頻率。缺點(diǎn): 操作要求嚴(yán)格，尤其是混合時(shí)的溫度掌握必需合適，溫度偏高則影響原生質(zhì)體的活力，溫度偏低則瓊脂糖凝固太快原生質(zhì)體不易混合均勻。

3、液體淺層培養(yǎng)(將含有原生質(zhì)體的培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿底部鋪一薄層，封口后進(jìn)行培養(yǎng)。)優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，對原生質(zhì)體的損傷小，且易于添加新鮮培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移培養(yǎng)物。缺點(diǎn)：原生質(zhì)體分布不均勻，常常發(fā)生原生質(zhì)體之間的粘連現(xiàn)象而影響其進(jìn)一步的生長和發(fā)育。此外，難以跟蹤觀察某一個(gè)細(xì)胞的發(fā)育情況。

4、固、液培養(yǎng) 優(yōu)點(diǎn)：固體培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)可緩慢釋放到液體培養(yǎng)基中，如果在下層固體培養(yǎng)基中加一定量的活性炭，則還可以吸附培養(yǎng)物產(chǎn)生的一些有害物質(zhì)，促進(jìn)原生質(zhì)體的分裂和細(xì)胞團(tuán)的形成。

缺點(diǎn)：不易觀察細(xì)胞的發(fā)育過程。

5、共培養(yǎng)法（將生長迅速的原生質(zhì)體培養(yǎng)物與難于培養(yǎng)的原生質(zhì)體混合）

6、瓊脂糖珠培養(yǎng)

7、飼養(yǎng)層培養(yǎng)

原生質(zhì)體再生：再生細(xì)胞壁、細(xì)胞分裂和生長、植株再生（愈傷組織形成）

原生質(zhì)體融合又稱體細(xì)胞雜交是指將植物不同種、屬甚至科間的原生質(zhì)體通過人工誘導(dǎo)融合，然后進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其再生雜種植株的技術(shù)。融合方法

1、NaNO3法 NaNO3的作用：中和質(zhì)膜的負(fù)電荷，使原生質(zhì)體不再相互排斥，而緊密結(jié)合 8 在一起 不足：誘導(dǎo)頻率不高。

2、高pH-高Ca離子法 優(yōu)點(diǎn)：雜種產(chǎn)量高。不足：高pH值對細(xì)胞有毒害作用

3、PEG法 特點(diǎn)：融合頻率高、可重復(fù)性強(qiáng)、誘發(fā)融合無特異性、毒性較低

4、電融合法 特點(diǎn) 不存在對細(xì)胞毒害的問題、融合效率高、融合技術(shù)操作簡便 原生質(zhì)體的融合過程包括3個(gè)主要階段：1)兩個(gè)或多個(gè)原生質(zhì)體的質(zhì)膜彼此靠近； 2)局部區(qū)域質(zhì)膜緊密粘連，彼此融合；3)融合完成，形成球形的異核體或同核體。供體-受體式細(xì)胞融合包括非對稱雜交和細(xì)胞質(zhì)雜交兩種方式。

非對稱雜交是一親本的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)與另一親本的少量核物質(zhì)(1～2條染色體)和全部細(xì)胞質(zhì)融合；

細(xì)胞質(zhì)雜交是一親本的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)及另一親本的全部細(xì)胞質(zhì)融合，可能使兩種來源不同的核外遺傳成分(細(xì)胞器)與一個(gè)特定的核基因組結(jié)合在一起，這種雜種叫細(xì)胞質(zhì)雜種。第九章后

1, 超低溫通常是指-80℃以下的低溫。常用的保存介質(zhì)或容器有：超低溫冰箱（-80～-150℃）、液氮（-196℃）和液氮蒸汽箱(-140℃液氮)等。

2, 用于離體超低溫保存的植物材料一般有愈傷組織、懸浮細(xì)胞、胚、花粉和莖尖等。3, 細(xì)胞內(nèi)外水的凍結(jié)狀態(tài)時(shí)細(xì)胞凍存技術(shù)的關(guān)鍵。

4, 種質(zhì)超低溫保存的關(guān)鍵是降溫冰凍過程中避免細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰。在降溫過程中必須使細(xì)胞發(fā)生適當(dāng)程度的保護(hù)性脫水，使細(xì)胞內(nèi)外的水流到細(xì)胞外結(jié)冰，并且在化凍過程中防止細(xì)胞內(nèi)次生結(jié)冰。因此針對不同種類的植物材料，篩選合適的冰凍保護(hù)劑，采用適當(dāng)?shù)慕禍乇鶅鏊俣群突瘍龇绞娇赡苁辜?xì)胞不受損傷或使損傷減小到最低程度。

5, 超低溫保存植物種質(zhì)資源的程序包括培養(yǎng)材料的準(zhǔn)備、預(yù)處理、冰凍及保存、化凍處理、細(xì)胞活力和變異的評價(jià)及植株再生等幾個(gè)步驟。

6, 降溫方法從降溫方式來看，有快速冰凍法、慢速冰凍法、兩步冰凍法和逐級冰凍法等。7, 玻璃化：是指液體轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w的固化過程。使溶液玻璃化得兩條途徑：大幅度提高冷卻速率和增加溶液的濃度。

8, 玻璃化溶液（PVS1）,其中包含了20.5％的DMSO、15.5％的乙酰胺、10％的1,2-丙二醇以及6％的聚乙二醇，他們分別起到冰凍保護(hù)、毒性中和、強(qiáng)化玻璃化和非滲透聚合的作用。9, 超低溫保存方法主要有：玻璃化法、包埋玻璃化法、干燥法、預(yù)培養(yǎng)法、預(yù)培養(yǎng)-干燥法和包埋脫水法。

10, 包埋脫水法的三個(gè)步驟：先將材料用藻酸鈣包埋，然后將包埋后含有保存材料的藻酸鈣小珠在含有高濃度（或梯度濃度）蔗糖的培養(yǎng)基上預(yù)培養(yǎng)，最后侵入液氮。

11, 玻璃化法是將生物材料經(jīng)極高濃度的玻璃化溶液快速脫水后直接投入液氮，使生物材料連同玻璃化溶液發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，進(jìn)入玻璃態(tài)。

12, 材料的基本特性包括植物的基因型、抗凍性及器官、組織和細(xì)胞的年齡及生理狀態(tài)。13, 冰凍保護(hù)劑具有的特點(diǎn)：易溶于水、對細(xì)胞無毒，容易從組織細(xì)胞中清除。冰凍保護(hù)劑的作用主要表現(xiàn)在：增加膜透性，加速細(xì)胞內(nèi)的水流到細(xì)胞外結(jié)冰，穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，阻止低溫傷害，降低冰點(diǎn)，提高容液的粘滯性，阻止冰晶生長。