第一篇：細胞工程

正交試驗設計過程

對于單因素或兩因素試驗，因其因素少，試驗的設計、實施與分析都比較簡單。但在實際工作中，常常需要同時考察3個或3個以上的試驗因素，若進行全面試驗，則試驗的規(guī)模將很大，往往因實驗條件的限制而難于實施。正交試驗設計就是安排多因素試驗、尋求最優(yōu)水平組合的一種高效率試驗設計方法。

一、正交試驗設計的概念及原理

1、正交試驗設計的基本概念

正交試驗設計是利用正交表來安排與分析多因素試驗的一種設計方法。它是由試驗因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進行試驗的，通過對這部分試驗結果的分析了解全面試驗的情況，找出最優(yōu)的水平組合。

2、正交試驗設計的基本原理

在試驗安排中，每個因素在研究的范圍內選幾個水平，就好比在選優(yōu)區(qū)內打上網格，如果網上的每個點都做試驗，就是全面試驗。如上例中，3個因素的選優(yōu)區(qū)可以用一個立方體表示（圖10-1），3個因素各取3個水平，把立方體劃分成27個格點。若27個網格點都試驗，就是全面試驗。3因素3水平的全面試驗水平組合數(shù)為33=27，4因素3水平的全面試驗水平組合數(shù)為34=81，5因素3水平的全面試驗水平組合數(shù)為35=243，這在科學試驗中是有可能做不到的。正交設計就是從選優(yōu)區(qū)全面試驗點（水平組合）中挑選出有代表性的部分試驗點來進行試驗。

3、正交表及其基本性質

3.1 正交表

由于正交設計安排試驗和分析試驗結果都要用到正交表，因此，我們先對正交表作一介紹。常用的正交表已由數(shù)學工作者制定出來，供進行正交設計師選用（詳見有關參考書）。正交表記號為La（bc），其中L代表正交表，a表示試驗的次數(shù)即行數(shù)，b表示因素的水平數(shù)，c表示因素的個數(shù)即列數(shù)。

3.2 正交表的基本性質

3.2.1正交性

?任一列中，各水平都出現(xiàn)，且出項的次數(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組合為全面試驗。另一方面，由于正交表的正交性，正交試驗的試驗點必然均衡地分布在全面試驗點中，具有很強的代表性。因此，部分試驗尋找的最優(yōu)條件與全面試驗所找的最優(yōu)條件，應有一致的趨勢。

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指標的影響情況。

根據(jù)以上特性，我們用正交表安排的試驗，具有均衡分散和整齊可比的特點。?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、試驗結果分析

? 分清各因素及其交互作用的主次順序，分清哪個是主要因素，哪個是次要因素； 判斷因素對試驗指標影響的顯著程度； 找出試驗因素的優(yōu)水平和試驗范圍內的最優(yōu)組合，即試驗因素各取什么水平時，試驗指標最好； 分析因素與試驗指標之間的關系，即當因素變化時，試驗指標是如何變化的。找出指標隨因素變化的規(guī)律和趨勢，為進一步試驗指明方向； 了解各因素之間的交互作用情況； 估計試驗誤差的大小。

5.1直觀分析法——極差分析法

計算簡便，直觀，簡單易懂，是正交試驗結果分析最常用方法。

Rj為第j列因素的極差，反映了第j列因素水平波動時，試驗指標的變動幅度。Rj越大，說明該因素對試驗指標的影響越大。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水平所對應的試驗指標和，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因素各水平對試驗指標的影響。根據(jù)正交設計的特性，對A1、A2、A3、A4來說，四組試驗的試驗條件是完全一樣的（綜合可比性），可進行直接比較。如果因素A對試驗指標無影響時，那么kA1、kA2、kA3、kA4應該相等。如果kA1、kA2、kA3、kA4不相等。說明，A因素的水平變動對試驗結果有影響。因此，根據(jù)kA1、kA2、kA3、kA4的大小可以判斷A1、A2、A3、A4對試驗指標的影響大小。由于試驗指標為產率，若kA2>kA3>kA1>kA4，所以可斷定A2為A因素的優(yōu)水平。

同理，可以計算并確定B、C、D因素的優(yōu)水平。

5.1.1確定試驗因素的優(yōu)水平和最優(yōu)水平組合分析A因素各水平對試驗指標的影響。根據(jù)正交設計的特性，對A1、A2、A3、A4來說，四組試驗的試驗條件是完全一樣的（綜合可比性），可進行直接比較。如果因素A對試驗指標無影響時，那么kA1、kA2、kA3、kA4應該相等。如果kA1、kA2、kA3、kA4不相等。說明，A因素的水平變動對試驗結果有影響。因此，根據(jù)kA1、kA2、kA3、kA4的大小可以判斷A1、A2、A3、A4對試驗指標的影響大小。由于試驗指標為產率，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指標的影響主次。極差越大的，該因素對產率的影響越大，反之越小。

5.1.3繪制因素與指標趨勢圖

以各因素水平為橫坐標，試驗指標的平均值（kjm）為縱坐標，繪制因素與指標趨勢圖。由因素與指標趨勢圖可以更直觀地看出試驗指標隨著因素水平的變化而變化的趨勢，可為進一步試驗指明方向。

最后得出試驗的最優(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，計算工作量少便于推廣普及。但這種方法不能將試驗中由于試驗條件改變引起的數(shù)據(jù)波動同試驗誤差引起的數(shù)據(jù)波動區(qū)分開來，也就是說，不能區(qū)分因素各水平間對應的試驗結果的差異究竟是由于因素水平不同引起的，還是由于試驗誤差引起的，無法估計試驗誤差的大小。此外，各因素對試驗結果的影響大小無法給以精確的數(shù)量

估計，不能提出一個標準來判斷所考察因素作用是否顯著。為了彌補極差分析的缺陷，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，構造F統(tǒng)計量，作F檢驗，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，構造F統(tǒng)計量，作F檢驗，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水平對應的試驗結果之和。

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構造F統(tǒng)計量

5.2.5列方差分析表，作F檢驗

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

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

6、驗證試驗結果

經結果分析得出最優(yōu)生產條件，進行最優(yōu)試驗條件的驗證。

7、結論

通過了驗證試驗，最后可以得出結論。

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in Wheat.Theor.Appl.Genet.1984,67：443-445.[5] Maddock SE.VA Lancaster,R,Risiott,et al,Plant Regeneration From Cultered Immature Embryos and Inflorescences of 25 Cultivars of Wheat.Journal of Erperimental Botany,1983,34(144):915-926.[6] 楊淑慎,郭振,徐虹.小麥胚愈傷組織的誘導和植株再生[J].西北農業(yè)學

報,2002,11(4):46-48.[7] 陳漳，來秀英.水稻種胚離體培養(yǎng)的遺傳研究[J].植物學報,l992,11:850-855.[8] 潘向群，梁海曼.大麥成熟胚培養(yǎng)的培養(yǎng)基研究[J].作物學報.1991.4:267-272.[9] 周洪生.甜玉米胚愈傷組織誘導、繼代、植株再生的研究[J].作物學

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大學學報,1996,4:451-456.[11] 梁竹青，高明尉.不同小麥基因型對體細胞組織培養(yǎng)的反應[J].中國農業(yè)科

學,1986,2:42-48.[12] 王大元.經濟作物組織培養(yǎng)[M].北京:科學出版社,1988:73-78.[作者簡介] 孫百虎（1981-）男，陜西西安人，助教，天津大學在讀碩士，研究方向：生物技術。

S因素

F因素?f因素S誤差

f誤差

第二篇：細胞工程總結

★緒論：

細胞工程：是應用細胞生物學和分子生物學方法，借助工程學的實驗方法或技術，在細胞水平上研究改造生物遺傳特性和生物學特征，以獲得特定的細胞、細胞產品或新生物體有關理論和技術方法的學科?！锏谝徽拢?/p>

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

細胞分化：導致細胞形成不同結構，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)條件下使一個已分化的細胞回復到原始無分化狀態(tài)或分生細胞狀態(tài)的過程。

再分化：當細胞脫分化以后，無序生長的細胞及其愈傷組織要重新進入有序生長才能再生為個體的過程。

按細胞分裂能力植物細胞可分為3類：第一類始終保持分裂能力：莖尖、根尖及形成層細胞。第二類分化終端細胞，永遠失去分裂能力：篩管、導管、氣孔保衛(wèi)細胞等特化細胞。第三類暫不分裂細胞（G0細胞）在受到外界刺激后可重新啟動分裂：表皮細胞及各種薄壁細胞。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：第一階段外植體經過誘導形成愈傷組織。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，進而分化出相應的組織和器官）。

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

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

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)育產生體細胞胚；懸浮培養(yǎng)中先產生胚性細胞團再形成體細胞胚。與器官發(fā)生形成個體的途徑相比，體細胞胚發(fā)育再生植株的特點：一是體細胞胚具有雙極性，二是體細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。

體細胞胚的特點：

1、起源于非合子細胞

2、雙極性細胞能同時允許根芽發(fā)生

3、存在生殖隔離

4、經歷類似合子胚發(fā)育的各種胚共四個發(fā)育階段

5、遺傳穩(wěn)定變異相對較小

6、由性細胞發(fā)育而來 ★第二章;

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

影響體細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誘導體細胞變異的發(fā)生）3繼代培養(yǎng)的次數(shù)（繼代時間越長繼代次數(shù)愈多細胞變異的概率就越高）。★第三章：

實驗室的組成：基本實驗室，輔助實驗室，實驗室布局。其中基本實驗室分為準備室（進行一切與實驗有關的準備工作）接種室（進行材料的離體無菌操作）培養(yǎng)室（對離體材料進行控制條件下的培養(yǎng)）。輔助實驗室又分細胞學實驗室和生化分析實驗室。

基本設備配置：常規(guī)設備（天平、冰箱、酸度計、離心機、加熱器、純水器、分裝設備）、滅菌設備（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）、無菌操作設備（凈化工作臺、接種箱）、培養(yǎng)設備（培養(yǎng)架、培養(yǎng)箱、搖床、生物反應器）、其他設備。滅菌技術：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：無機鹽類、有機化合物、生長調節(jié)物質、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)境下已經經過離體培養(yǎng)的植物。培養(yǎng)基組成：

1、無機鹽類：大量元素、微量元素；

2、有機化合物：糖類、維生素、肌醇、腺嘌呤、氨基酸、其他復合成分；

3、生長調節(jié)物質：生長素類、細胞分裂素類、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：滅菌后的材料應立即接種培養(yǎng)，否則會造成二次污染。★第四章：

快速繁殖：利用細胞的再生特性，在組織培養(yǎng)條件下加速繁殖材料的個體生產提高繁殖系數(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，提高農產品商品產出率5便于運輸

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。

立體繁殖的一般技術環(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)使花粉粒脫分化進而發(fā)育成完整植株的過程。共同點：利用花粉染色體、單倍體性培養(yǎng)發(fā)育

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

單培體培養(yǎng)的特點;1體細胞染色體數(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雌雄配子嚴重敗育，有的甚至不能進入有性世代。

單培應用潛力: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與誘變育種結合可提高誘變率4作為遺傳工程受體更有效5與體細胞融合6用作基礎研究的各個領域。

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行胚胎切割實驗等。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 細胞型 沼生目型 ★第五章

植物細胞培養(yǎng)：在離體條件下對植物單個細胞或小的細胞團進行培養(yǎng)使其增殖的技術。

細胞懸浮培養(yǎng)：將單個游離細胞或小細胞團在液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)增殖的技術。

用于建立細胞懸浮培養(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；還必須必備較強的增殖和再生能力。滿足細胞懸浮培養(yǎng)體系的三條件：1懸浮培養(yǎng)物分散性良好，細胞團較小一般在30到50個細胞以下；2均一性好，細胞形狀和細胞團大小大致相同，懸浮系外觀為大小均一的小顆粒，培養(yǎng)基清澈透亮，細胞色澤呈鮮艷的乳白或淡黃色；3細胞生長迅速，懸浮細胞的生長量一般2到3天甚至更短時間可增加一倍。

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

同步化方法：分選法，饑額法，抑制劑法，低溫處理法。

單細胞培養(yǎng)方式:微室培養(yǎng)，看護培養(yǎng)，平板培養(yǎng)，其他單細胞培養(yǎng)技術。

生物反應器類型：攪拌式，氣動式，固定化細胞。懸浮細胞的生長動態(tài)（S曲線）：延遲期、指數(shù)生長期、直線生長期、減緩期、靜止期。當細胞生長進入減緩期時，就要及時繼代?！锏诹?/p>

原生質體：除去細胞壁后的裸露的球形細胞。

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

原生質體純化方法：

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

2、飄浮法；優(yōu)點是可收集較純凈的原生質，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損傷或破裂，所用試劑簡單，成本低，從而造成原生質體的獲得率較低。缺點是原生質在數(shù)量上損失較多。

3、梯度離心法：優(yōu)點：獲得原生質體更為純凈。原生質活力測定原理：

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)，伊凡藍染色法。

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

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

融合方法：

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

2、電融合法：優(yōu)點是不存在對細胞的毒害問題，融合效率高，融合技術操作簡便。缺點是儀器昂貴，給融合技術的實際應用帶來一定的限制?！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體細胞人工種子2非體細胞人工種子 人工種子的特點：一 重要的經濟作物、糧食作物以及多年生經濟林木的人工種子報道日益增多。二 是以微器官為繁殖體的報道呈增加趨勢，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:是指液體轉化為非晶體的固化過程。

玻璃化法：是將生物材料經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)生玻璃化轉變，進入玻璃態(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、組織和細胞的年齡及生理狀態(tài)。

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

植物基因轉化受體系統(tǒng)：用于轉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，對用于轉化選擇的抗生素敏感的再生系統(tǒng)。植物基因轉化受體系統(tǒng)的類型：1 經過愈傷組織的受體系統(tǒng) 2 不經過愈傷組織的受體系統(tǒng) 3 原生質體在生系統(tǒng) 4 細胞系及其體細胞胚受體系統(tǒng) 5 生殖細胞受體系統(tǒng)。★論述題：

植物細胞工程的應用：

1、在植物育種上的應用：將常規(guī)植物育種技術與植物組織培養(yǎng)技術相結合，可以獲得常規(guī)技術難以獲得或無法獲得的種質材料。（快速獲得特殊倍性材料、克服遠源雜交不親和、克服雜種胚早期夭折、導入外援基因、突變體篩選、種質資源保存）

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行無病毒種苗的快速繁殖；利用組織培養(yǎng)技術，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，大大提高了經濟效益。

3、細胞培養(yǎng)生產有用次生產物：植物幾乎能生產人類所需要的一切天然有機化合物，如：蛋白質、脂肪、糖類、天然藥物、香料、生物堿及其它活性物質。4在植物生物學和發(fā)育生物學研究中的應用：植物不同組織、細胞培養(yǎng)獲得再生個體，及其在此過程中所形成的調控技術本身，進一步揭示里植物細胞全能性學說的本質和內涵，是對細胞生物學領域的重要貢獻。

5、在植物遺傳、生理生化以及植物病理等基礎研究中心的應用：利用細胞途徑進行染色體操作，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；細胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)為研究植物生理活動提供了理想技術體系；在人工培養(yǎng)條件下對植物抗病性進行研究，免除了環(huán)境條件的干擾，使得結果更加真實可靠。人工種子的應用前景：

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，成苗率高且出苗整齊，具有田間應用的可行性，同時，在立體培養(yǎng)中，可采用脫毒技術首先出去病毒后再進行人工種子生產，可大大提高無性繁殖植物種子的質量，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已在生產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已經建立，可大大降低生產成本，減少運輸損耗。

三、以體細胞胚為繁殖體的應用的可能性體細胞胚胎發(fā)生在多種作物中已經進行過深入研究，然而迄今仍未達到實際應用的程度?？傊壳绑w細胞人工種子技術還不完全成熟，但它在生物學和社會經濟發(fā)展中的潛在利用價值不容否認。

第三篇：民族團結細胞工程

烏達力克鄉(xiāng)中心小學民族團結“細胞工程”

實施方案

烏達力克鄉(xiāng)中心小學

2015/10/13

烏達力克鄉(xiāng)中心小學民族團結“細胞工程”

實施方案

一、工作目標

穩(wěn)步推進我校民族團結教育、在校園廣泛開展民族團結小標兵、引導各族青少年從小玩在一起、學在一起、成長在一起，使民族團結意識深入到我校的各個細胞，匯聚成廷大正能量。

二、主要內容及實施措施

（一）組織結構

為做好“十項工程”建設工作根據(jù)學校實際建立了如下的領導小組：

組長：吐尼沙姑麗。阿布都熱衣木（校長）副組長：再納普姑麗。努爾買買提（德育主任）

趙明（教務副主任）

成員：熱子萬古麗，布買熱木，努爾阿米娜，孫艷麗，曹志榮

（二）實施民族團結宣傳教育“細胞工程”。

l 堅持每天升（降）國旗、唱國歌、國旗下講話、向國旗獻詞宣誓。2、堅持“民族團結課程”進課表、落每周 2 課時。、堅持民族團給教育“首課 5分鐘”制度，探索建立 “課前三分鐘”制度。

4、每月組織一次“民族團結教育課”教研活動。

5、班主任組織本班學生每天唱一首民族團結主題歌曲。

6、每學期組織師生觀看一部民族團結主題的紅色電影。

7、每學期組織師生開展一次民族團結主題的講座。

8、將每周五確定為“民族團結教育宣傳日” 利用校園廣播宣傳民族團結模范人物先進事跡，發(fā)生的校園內外、學生身邊的民族團結真人真事。

9、各學校立足實際，建立校內“民族團結教育基地”，展示介紹新疆民族團結模范人物（如：王燕娜、艾尼 · 居麥、“烤肉大叔”阿里木 · 哈力克、莎車“切糕王子”阿迪力·買買提吐熱等）的事跡資料以班級為單位，每月組織學生參觀一次，了解一位民族團結英模，并組織學生談感受、談體會、寫心得。、利用家長學校，每學期給家長上一節(jié)特色民族團結教育課；組織一次民族團結主題宣傳教育家長會。11、學校每學期每月至少召開一次民族團結主題黨支部會議，專題研究、安排邵署本校民族團結教育工作。12、學校自行制作民族團結教育主題的宣傳標語，在教職工辦公電腦桌面、班班通設備待機界面、LED 顯示屏上滾動播放。、學校結合買際，在校園內打造一條民族團結教育走廊。

14、每年 5 月，舉行民族團結宣傳教育師生簽名活動。

15.我校有維吾爾族，漢族，回族，蒙古族，錫伯族等5個民族組成的一個民漢合校，對我校來說推進民族團結非常重要的，因此我校每月一次開展手拉手活動加強各民族教師的團結意識。（三）實施民族團結實踐體驗“細胞工程”。、每學年開展民族團結主題“十個一”活動。（1）開好一次民族團結主題班會（2）舉行一次民族團結主題團隊活動（3）開展一次民族團結主題的心理輔導體驗活動（4）閱讀一本民族團結教育的書籍（5）舉辦一次民族團結主題的征文比賽（6）組織一次民族團結王題手抄報、黑板報比賽（7）舉辦一場民族團結主題文藝活動（8）開展一次民族團結主題的學生社會實踐活動（志愿服務、慰問演出等），（9）召開一次全校民族團結工作總結表彰會。

（三）實施民族團結活動文化“細胞工程”。

1、每年 5 月舉辦校級民族團結主題文藝匯演。

2、每年 4 月舉辦校級民族團結主題的校園紅歌大賽。

3、結合“去極端化”工作，開展民族團結主題系列校園文化活動。

4、聘請法制副校長，落實每周一節(jié)法制課制度，每學期至少舉辦一次法制宣傳教育講座。

（四）實施民族團結評選創(chuàng)建“細胞工程”。

通過開展評選創(chuàng)建活動，促進民族團結教育“進班級、進教研組（辦公室）。

1、在學生中開展“民族團結小標兵、民族團結示范班級”創(chuàng)建活動。將創(chuàng)建結果與“三好學生，優(yōu)秀少先隊員、優(yōu)秀班干部和優(yōu)秀班主任、優(yōu)秀班級評選掛鉤，予以優(yōu)先考慮。、在教職工中開展“民族團結好老師、民族團結示范教研組（辦公室）創(chuàng)建活動。將創(chuàng)建結果與教職工評先選優(yōu)、職稱晉升、績效考核、師德師風考核掛鉤，予以優(yōu)先考慮。

第四篇：細胞工程總結

廣州大學生命科學學院

08生工2班

黃永平

0820020044

細胞工程考點總結

名詞解釋：

細胞工程：是指以細胞為對象，應用生命科學理論，借助工程學原理與技術，有目的 地利用或改造生物遺傳特性，以獲得特定的細胞、組織產品或新型物種的一門綜合性 科學技術。

細胞周期：通常將通過細胞分裂產生的新細胞的生長開始到下一次細胞分裂形成子細 胞結束為止所經歷的過程稱為細胞周期。

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

細胞分化：指細胞在形態(tài)、結構和功能上發(fā)生差異的過程，包括時間上和空間上的分化。實質是基因的差異表達。

細胞脫分化：又稱去分化，是指分化的細胞失去特有的結構和功能變成具有未分化細胞特性的過程，即分化細胞在適當?shù)臈l件下轉變?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導技術誘導體細胞脫分化。

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

植物組織培養(yǎng)：是將植物器官，組織，細胞和原生質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?shù)臈l件下誘發(fā)長成完整植株的一種技術。

植物激素：是植物自然狀態(tài)下產生的對生長發(fā)育有顯著作用的微量有機物，包括生長素家族、細胞分裂素家族、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薄壁細胞。植物組培中，指脫分化后的細胞經過細胞分裂，產生無組織結構，無明顯極性的松散的細胞團。

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

人工種子：含義為將植物離體培養(yǎng)產生的體細胞胚或芽包埋在含有營養(yǎng)成分和保護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。

細胞核移植：是一種利用顯微鏡操作技術將一種動物的細胞核移入同種或異種動物的去核成熟細胞內的技術。用該方法所得到的動物為核質雜種。

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，是一種廣義上的動物克隆技術。

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，其方法主要包括受精前控制、胚胎移植前控制。

試管動物：又叫體外受精動物，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)合胚胎移植技術培育的嬰兒。

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

細胞拆和：把細胞質與細胞核分離開來，然后把不同來源的細胞質和細胞核相互結合，形成核質雜交細胞。

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08生工2班

黃永平

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

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

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

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

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

單克隆抗體：是指經過免疫哺乳類動物單一的B淋巴細胞，要以分泌單一性抗體，這種抗體具有特異性和同質性。

干細胞：同時具有自我更新以及產生分化細胞的增殖性細胞。

組織工程：是利用生命科學、醫(yī)學、工程學的原理與技術，利用細胞、生物材料、細胞因子實現(xiàn)組織修復或再生的一門技術。

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

胚胎移植：又稱受精卵移植，是指將雌性動物的早期胚胎，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)相同的其他雌性動物體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。

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

簡答題或問答題：

1．細胞工程的應用：

細胞工程的應用領域非常廣泛，主要包括：優(yōu)質植物快速培育與繁殖；動物胚胎工程快速繁殖優(yōu)良、瀕危品種；利用動植物細胞培養(yǎng)生產活性產物、藥物；新型動植物品種的培育；供醫(yī)學器官修復或移植的組織工程；轉基因動植物的生物反應器工程；珍稀動植物資源的保存與保護；在遺傳學、發(fā)育學等領域的理論研究；在能源、環(huán)境保護等領域的應用。

2．為一農業(yè)生物技術企業(yè)設計一用于花卉快速繁殖組培工廠？畫簡圖，并說明各室要求。

實驗室一般由準備室、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，加熱設備等；要求寬敞明亮，通風條件好。

無菌間：進行無菌操作。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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黃永平

0820020044 時間保持無菌保持清潔，應防止空氣對流，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生的蒸汽消毒，使用前開紫外光燈20min，更衣?lián)Q鞋。嚴格的應包括更衣間、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，應保持干燥和清潔，一般設置在室內較少走動的內側，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．分析比較細胞培養(yǎng)不同操作方式的優(yōu)缺點。

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

4．植物快速繁殖的技術路線：(P81)1）采集材料：①受精卵/②發(fā)育中的分生組織細胞（分生組織/根尖/嫩莖/幼葉/花等）/③雌雄配子及單倍體細胞；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，用無菌刀剝去材料的鱗片、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：繼代培養(yǎng)形成的不定芽和側芽一般沒有根，必須轉到生根培養(yǎng)基上進行生根培養(yǎng)，一個月后即可獲得健壯根系；6）組培苗的練苗移植：試管苗進入自然環(huán)境前必須進行煉苗，一般先將培養(yǎng)容器打開在室內自然光照3天，然后取出小苗，自來水洗凈根須，栽入消毒過的基質，移植前適當遮陰，加強水分管理，保持較高的濕度，但基質不宜過濕，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：（1）、每種植物生長調節(jié)劑各自的作用。（2）、相對濃度）

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

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

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

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08生工2班

黃永平

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

Eg：吲哚乙酸：促進生長點細胞的分裂和非生長點細胞的伸長，誘導根原基的發(fā)生和根系的生成，促進雌花的分化和果實的成熟。

Eg：萘乙酸為代表的人工合成生長調節(jié)劑是一種生長素合成前體。

細胞分裂素 大多是嘌呤族衍生物，細胞生理素的生理作用主要是引起細胞分裂，誘導芽的形成和促進芽的生長。

赤霉素：廣泛存在于植物體內，能促進細胞生長，與生長素一起可誘導細胞分化。經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（又稱激動素，KT）天然細胞分裂素:玉米素

分裂素和生長素通常一起使用，來促使細胞分裂、生長，一般在培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值高時可誘導外植體生根，比值低時，可誘導外植體出芽，而比值適中時，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構和生理功能異常，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)象主要是適應性的生理問題，其主要的防治措施有；適當提高光照強度，適當降低培養(yǎng)基中NH4﹢濃度，注意通氣，注意細胞分裂素和生長素的配合以及激素和K+之間的配合使用，及適當進行低溫處理等；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（生長旺盛時期的材料）；選擇適宜的培養(yǎng)條件（酸性環(huán)境）；細胞篩選和材料的預處理，主要是剔除是褐變的細胞，減少材料醌類物質的產生等；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；用于種子活力快速測定、種質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，但該法用時長?；瘜W方法是利用化學藥品（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病毒的復制，但該法一些化學物質不能使病毒失活，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，還有愈傷組織誘導脫毒、珠心胚培養(yǎng)法和花藥培養(yǎng)脫毒。答案

二、第4頁，共9頁 廣州大學生命科學學院

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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）

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

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。原理：因為莖尖區(qū)無維管束，病毒難以進入。

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生苗砧木上得到無毒苗。c.愈傷組織誘導脫毒

原理：由無病毒細胞的產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，并可同時鑒定病毒顆粒大小、形狀和結構；○4抗血清檢測法，病毒攜帶抗原，注射進動物體內會在血清中產生抗體得到抗血清，不同病毒產生的抗血清具有高度的特異性和專一性；○5分子檢測技術，利用已知病毒的核苷酸序列設計引物，采用PCR技術體外擴增病毒的DNA片段，或者通過探針雜交等分子技術檢測。

10．什么是試管動物？試管動物培育一般經過哪幾個步驟？其繁殖技術的關鍵問題有哪些？

試管動物，也稱體外受精動物，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)育出生的動物。其培育步驟一般經過以下五個步驟：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體內發(fā)育、出生。關鍵問題有：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．胚胎細胞克隆動物與體細胞克隆動物各有什么優(yōu)勢？

胚胎細胞克隆動物的優(yōu)勢有：⑴受體、供體均是胚胎細胞，胚胎細胞分化程度較低，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物。

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

12．胚胎工程動物培育的關鍵技術環(huán)節(jié)有哪些？如何控制成功率？

關鍵技術環(huán)節(jié)有：體外受精、人工受精、核移植和胚胎移植四個環(huán)節(jié)；要控制成功率，首先要對各個環(huán)節(jié)技術熟悉了解及掌握，即深化理論知識；另外在各個環(huán)節(jié)總結成功的經驗，第5頁，共9頁 廣州大學生命科學學院

08生工2班

黃永平

0820020044 如在胚胎移植上，應選擇與供體發(fā)情周期同步的、生殖道正常、無疾病、繁殖史良好的雌性動物為受體接受胚胎移植；最后，還應加強術后護理等，這樣將可提高成功率，總之，要控制成功率，應對各個環(huán)節(jié)的相關技術、應注意的問題進行精細控制，這樣才能控制成功率。

13．植物細胞融合的過程：

首先取材（生長旺盛、生命力強的組織）并制備原生質體，即去除細胞壁，去除的方法有機械去除法和生物酶解法，然后純化原生質體，純化的方法有離心法（原生質體沉于離心管底部）、漂浮法和離心和漂浮結合法；接著是誘導細胞融合，誘導的方法分為生物法、化學法和物理法；生物法是利用病毒誘導細胞融合（病毒能與宿主細胞膜直接融合，打破兩個細胞膜的隔閡引發(fā)細胞質的交流）該法需在適當pH下，有足夠量的Ca2+存在；化學法是指采用化學誘導劑促使細胞融合的方法，常用的誘導劑有：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法，是利用電場來誘導細胞彼此連接成串，再施加瞬間強脈沖促使質膜發(fā)生可逆性電擊穿，促進細胞融合的技術。

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胞中的微管蛋白分子結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的細胞，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，待胚根露白時把種子浸在秋水仙素溶液內24h，濃度高時處理時間可相應短些，且對于幼嫩而分裂迅速的組織也可短些，且處理時溫度應在18~25℃之間；另外還可用細胞松弛素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)：取特定時期（單核期）未開放的花蕾，低溫處理（放在4℃冰箱預處理）3~5天，然后用70%乙醇擦拭花蕾表面，在無菌條件下剝取花粉，接種于適當?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：（如何用細胞工程的方法獲得動物的三倍體？）

（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℃）兩種其關鍵是能否成功地阻止細胞分裂或卵子第二極體的釋放。一般來說冷水性魚類應用熱休克法好，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胞分裂，產生多倍體，處理時間較短，一般在3~5min。（3）體細胞雜交，即通過四倍體個體與二倍體個體雜交而獲得。

如何利用細胞工程方法獲得魚類或者是貝類的三倍體，四倍體。

生物學:主要通過雜交尤其種間雜交獲得異源多倍體

物理學: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生多倍體

化學:化學物質可用來阻止第二極體的排出或受精卵的有絲分裂而產生3n或4n，如細胞松弛素B。細胞松弛素Ｂ原理能抑制肌動蛋白聚合微絲，從而抑制細胞質分裂。

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？

16．什么是植物細胞培養(yǎng)？其特點有哪些？

植物細胞培養(yǎng)是在離體條件下，將分離的植物細胞通過繼代培養(yǎng)增殖，獲得大量細胞群體的一種技術。其特點有：①D10-200um,較微生物大30-100倍，②以一定細胞數(shù)的非勻相細胞團形式存在，很少單一細胞懸浮生長；③具纖維素細胞壁和大液泡，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個月；⑤培養(yǎng)基成分豐富/復雜，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的含量與傳遞對細胞培養(yǎng)影響較大等特點。

17．什么是植物細胞固定化培養(yǎng)，它有什么優(yōu)點？

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

18．什么是次級代謝產物，如何提高植物次級代謝產物？

次級代謝產物上通過次級代謝合成的產物，大多是分子結構比較復雜的小分子化合物，如抗生素、激素、生物堿、毒素等。提高次級代謝產物產量需要考慮的因素有；細胞株、培養(yǎng)工藝、培養(yǎng)技術及培養(yǎng)設備等，具體是選育優(yōu)良的細胞株，培養(yǎng)時保證培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件符合細胞生長和代謝的需要，通過添加次級代謝產物的前體物質進行調控，還可以通過添加表面活性劑增加細胞膜的通透性等。

限制植物細胞培養(yǎng)大規(guī)模生產有價值次級代謝產物的影響因素

1.生物因素

（1）細胞株（2）細胞凋亡（3）細胞團（4）生物合成機制 2.化學因素

（1）營養(yǎng)鹽（2）前體（3）誘導子（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)生產次級代謝產物：

毛狀根又名發(fā)狀根，是植株或組織、器官受到發(fā)根農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)根農根桿菌含有的Ri質粒中的T-DNA片段整合到植物細胞的DNA上誘導出毛狀根；常用的毛狀根誘導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)根農桿菌接種在傷口處培養(yǎng)）和原生質體—農桿菌共培養(yǎng)法（培養(yǎng)3~5d）。毛狀根培養(yǎng)的優(yōu)點有；生長快，易培養(yǎng)；毛狀根分化程度高，產生次級代謝產物能力強；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物產量等。

20．微藻特點與分類：

微藻分為原核藻類和真核藻類，現(xiàn)國內外已可以大量培養(yǎng)的微藻分別屬于藍藻門、綠藻門、金藻門和紅藻門。微藻的特點有：①利用太陽能和CO2通過光合作用生產有機物，生長速度快，效率高，耗能低；②微藻提取有效成分需要復雜的前處理；③種類多，許多微藻可產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，容易產業(yè)化等。

21．動物細胞體外培養(yǎng)的特點有哪些？需要哪些條件？

培養(yǎng)特點有：①動物細胞大，無細胞壁，對機械攪拌或剪切力敏感；②動物細胞生長緩慢，易受污染；③正常細胞培養(yǎng)的世代數(shù)有限，只有癌細胞和發(fā)生轉化的細胞才能無限生長下去；④動物細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。動物細胞體外培養(yǎng)需要的條件有：①培養(yǎng)基，應包括細胞各種代謝所需的各種成分；②需平衡鹽溶液、培養(yǎng)基pH調整液、細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．動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法有哪些？各自主要是為了解決什么問題？

動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法及其為了解決的問題是：⑴轉瓶（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，實現(xiàn)三維立體貼附培養(yǎng)；⑶中空纖維生物反應器培養(yǎng)，為改善傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的氣體、營養(yǎng)物質及水分等物質的通透性使水分子、營養(yǎng)物質和氣體可以透過，細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，該法是為使細胞持續(xù)生長到較高的密度，目標產品達到較高水平。

23．動物細胞原代培養(yǎng)及技術要點：

接種組織塊直接長出單層細胞或將組織分散成單外細胞再進行培養(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)點有：在一定程度上能反映體內的形態(tài)學特征，原代細胞是很好的實驗材料，原代培養(yǎng)也是建立各種細胞系（株）必經的階段。

原代培養(yǎng)取材時需要注意的幾個問題是：①選擇性取材，應選分化程度低、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內分離細胞；③取材應該嚴格無菌；④防止細胞機械損傷；⑤避免組織干燥等。動物細胞原代培養(yǎng)有組織塊原代培養(yǎng)和細胞原代培養(yǎng)。

24．與常規(guī)細胞工程技術相比，轉基因技術在生物遺傳改造方面有什么特點？

轉基因技術是通過人工方式將外源基因整合到生物體基因組內，并使該轉基因生物能穩(wěn)定地將此基因遺傳給后代的技術。其與常規(guī)細胞工程技術相比，在生物遺傳改造方面的特點有：可實現(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．乳腺生物反應器：

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

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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胞，或可分化為本系統(tǒng)各譜系的細胞，干細胞分裂能力可維持相當長時間，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致的反應與修復能力。形態(tài)特征：通常呈圓形或橢圓形，體積小，核質比例大，具有較高的端粒酶活性，因此具有較強的增殖能力。增殖緩慢，質穩(wěn)性。

獲得的方法：可從早期胚胎內生細胞團或原始生殖細胞也可從自發(fā)或誘發(fā)的畸胎細胞中分離得到，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、醫(yī)學、工程學的原理與技術，利用細胞、生物材料、細胞因子實現(xiàn)組織修復或再生的一門技術。其基本要素包括：種子細胞、支架材料、細胞因子三個。其作用主要表現(xiàn)在臨床應用上，如用組織工程技術生產一些骨、肌腱、血管，人工肝等器官為醫(yī)療提供原料等。

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第五篇：細胞工程說課稿

《細胞工程》說課稿

各位專家、領導下午好！

今天我就《細胞工程》的教學向各位作一簡單匯報。

一、講教材

《細胞工程》我們采用的教材是國家高職高專“十一五”規(guī)劃教材，是在掌握“生物化學、細胞生物學、分子生物學、普通生物學”等的基礎上進行教學的?！凹毎こ獭笔乾F(xiàn)代生物技術的重要組成部分，同時也是現(xiàn)代生物學研究的重要技術工具。所以通過本課程的學習，學生要掌握生物組織、器官及其細胞離體培養(yǎng)的原理與技術，為從事生物學領域的相關研究及其與細胞工程有關的生物技術產業(yè)奠定良好的理論和技術基礎。

本課程共分三大篇，第一篇為細胞工程的基本知識，第二篇為植物細胞工程，第三篇為動物細胞工程。整個課程是以“細胞全能性”為基本理論，“無菌操作”為主要操作技能，“定方案-配培養(yǎng)基-選擇外植體-培養(yǎng)”為基本流程。1.教學目標：理論知識方面，重點掌握本學科的基本原理和基本技術即：細胞全能性學說在細胞工程中的指導作用；掌握不同組織、器官的培養(yǎng)特點和控制方法。了解細胞工程的各類技術在現(xiàn)代生物學與生物技術領域的應用途徑與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

實踐技能方面，重點掌握細胞工程的基本操作技術—無菌操作；掌握外植體選擇、愈傷組織和胚狀體誘導、器官發(fā)生調控等基本技術；

2.教學重點難點：掌握”細胞全能性“理論的指導下，不同組織、器官和細胞培

養(yǎng)的調控方式。

3.情感態(tài)度：通過了解“細胞工程”技術在國民生活生產中的重要意義，來激發(fā)

學生的學習熱情和動力。同時在實驗操作中，培養(yǎng)學生的團結互助精神。

二、講教法

主要通過已有的生物的基礎知識和生活中的實例來引出學生的參與。

《細胞工程》有三大篇組成，第一篇是基礎知識部分，主要內容圍繞“基本儀器的功能，配制培養(yǎng)基和創(chuàng)造無菌環(huán)境”展開。利用學生掌握的生物知識，根據(jù)培養(yǎng)基的功能讓學生嘗試著回答出“培養(yǎng)基的主要組成成分”。講到創(chuàng)造無菌環(huán)境部分，用家庭中開水燙容器和大型餐廳用紫外消毒柜給餐具消毒的事例引出所用儀器設備以及環(huán)境消毒的原則和方法。第二篇和第三篇以同一種模式講解，多“以舊帶新”的方式講，在掌握植物組織培養(yǎng)的基礎上，整個講課環(huán)節(jié)都可以在共性的基礎“選擇培養(yǎng)材料→選擇培養(yǎng)基→在合適條件下培養(yǎng)”上，然后根據(jù)每一章節(jié)的特殊之處進行詳細講解。例如“莖尖脫毒技術”中，除植物組織培養(yǎng)流程之外，需要補充到病毒的檢測和脫毒的預處理，同時莖尖剝離技術也是需要掌握的重點技能。在課堂講操作原則，實踐課上進行具體的操作。

三、講學法

學生在掌握基本知識和操作技能的基礎上，通過老師的提示，在課堂上回答新的