细胞工程知识点(陈永勤)

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1、第一章植物组织培养简介1.细胞工程（CellEngineering）：在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良，使其生产出人类所需要的产品。2.细胞全能性假说是开展植物组织培养研究的理论基础；验证细胞全能性假说是开展植物组织培养研究的动力。3.细胞分裂素与生长素的浓度比值决定着愈伤组织根或芽的形成。细胞分裂素/生长素的比值：高：形成芽；低：形成根；相当：愈伤组织增殖，但不分化。4.植物组织培养在植物性状改良上的应用:①.胚培养可克服远源杂交不孕的困难；②.花药（花粉）培养可大大缩短育种年限；③.原生质体融合技术可克服有性杂交不亲和，创造远源杂种、甚至新的

2、物种；④.单细胞培养技术可用于突变体的筛选。第二章 植物组织培养的设施1.培养室所需要的设备：①.培养架:培养架的设计既要考虑充分利用培养室的空间，也要考虑取放材料方便。②.加温/降温设备：空调③.光照和控光设备。分为光培养室和暗培养室。光培养室常用日光灯照明，并安置控制光照时间的自动开关。2.瓶盖、瓶塞、或者封口膜的透气性能对材料的培养有显著影响，透气性能不好的，容器中湿度高（饱和），容易导致植物材料出现玻璃化（生理病态，植物材料呈水渍状，深绿色，刚脆，无继续培养的价值）第三章植物组织培养基1.培养基的重要性:1)植物材料生长的营养来源；2)调节植物材料生长与分化的

3、主要途径。2.培养基的组成：①.水：要求纯净。应用蒸馏水、去离子水，而不用自来水。②.无机营养成分：植物生长发育需要有16种必需元素：大量元素：C,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S；微量元素：Fe,Cl,Cu,Mo,B,Zn,Mn。不同培养基的无机盐（特别是大量元素）的浓度差异很大。③.有机营养：有机营养（有机成分）：维生素和氨基酸的总称。常用：肌醇、烟酸、维生素B6、维生素B1和甘氨酸等。其它维生素：维生素M（叶酸）、维生素B2（核黄素）、泛酸钙等。其它氨基酸：谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺等④.碳源：最常用的糖是蔗糖(sucrose)，但也有时用葡萄糖(g

4、lucose)、果糖(fructose)或其它的糖(lactose,maltose)，有时几种糖混用。糖是营养物质，但不是越多越好。培养基中糖的用量大多在10—60g/L，一般为20—30g/L。⑤.植物生长物质：植物生长物质是植物激素和植物生长调节剂的总称。植物激素：植物合成的、微量就有显著生理效应的物质。植物生长调节剂：人工合成的、具有植物激素相似作用的物质。⑥.凝固剂：在植物组织培养中，琼脂（agar）是最常用的凝固剂，用量为6-12g/L。另外还有phytagel,Gelrite,4g/L。⑦.有机附加物：水解酪蛋白、水解乳蛋白、蛋白胨、胰蛋白胨、酵母提取物：

5、用量为0.1-10g/L，一般为0.5-3g/L。椰子汁：100-200ml/L。⑧.其它物质：防止与减缓植物材料褐化的物质：1）抗氧化剂：抗坏血酸（Vc）、L-半光氨酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等。2）吸附剂：活性炭、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。活性炭吸附无选择性；改善培养效果、促进生根。PVP专一吸附酚类物质。3.植物激素在植物组织培养中的作用：①生长素：(1)促进细胞分裂、增殖，导致愈伤组织的形成(2,4-D>NAA>IAA,IBA)；(2)控制器官的分化，诱导根的形成。（IBA>NAA>IAA)②细胞分裂素:促进细胞分裂、增殖，导致愈伤组织的形成；控制器官的分化，诱导

6、芽的形成和增殖。③赤霉素:赤霉素最显著的作用是促进细胞的伸长，也有打破种子休眠的作用。在植物组织培养中使用赤霉素主要是促进芽或茎的伸长。赤霉素对热不稳定，故不宜用高温法消毒。④乙烯:乙烯促进果实成熟，加速植物衰老。植物组织培养极少使用乙烯（乙烯利），相反，而是尽量控制乙烯的产生。⑤脱落酸:脱落酸是促进植物衰老的激素，植物组织培养很少用。在胚状体（embryoid）的诱导和培养中常常使用脱落酸，促进胚状体的成熟。4.植物激素母液的配制:对于生长素类激素，也可用稀碱助溶；对于细胞分裂素类激素，可用稀酸助溶。激素母液也应在低温下保存。5.高温消毒时应注意的问题：①一定要先排

7、气10min，否则不能消毒不彻底；②高温消毒后，培养基的pH值会下降0.2—0.5个pH单位；③高温消毒过程中，培养基中有些物质会被破坏或发生沉淀。如蔗糖会水解成葡萄糖和果糖，葡萄糖变成葡萄糖酸等；有些物质甚至几乎完全被破坏，如赤霉素、玉米素等。物质破坏程度与消毒时间和压力有关。6.过滤灭菌法:由于过滤消毒不会破坏培养基的成分和改变培养基的pH值，所以在原生质体培养、单细胞培养时常用过滤消毒法对培养基进行灭菌。如果培养基中要使用一些热不稳定的物质，如ZT、GA3、核黄素等，则这些物质也要用过滤消毒法灭菌。第四章外植体的表面消毒外植体(Explant)