生物植物細(xì)胞工程的知識(shí)點(diǎn)
細(xì)胞工程是生物工程的一個(gè)重要方面。總的來(lái)說(shuō)，它是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的理論和方法，按照人們的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，進(jìn)行在細(xì)胞水平上的遺傳操作及進(jìn)行大規(guī)模的細(xì)胞和組織培養(yǎng)。下面小編給大家分享一些生物植物細(xì)胞工程的知識(shí)，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!
生物植物細(xì)胞工程的知識(shí)
(一)克隆
1.克隆clone：
無(wú)性繁殖系(只由一個(gè)模板分子、母細(xì)胞或母體直接形成新一代…)
2.克隆技術(shù)cloning：
從眾多基因或細(xì)胞群體中通過(guò)無(wú)性繁殖和選擇獲得目的基因或特定類(lèi)型細(xì)胞的操作技術(shù)
3.內(nèi)容：
(1)分子水平：基因克隆即目的基因的復(fù)制(受體細(xì)胞的無(wú)性繁殖)、分離(特定基因探針選擇、釣取目的基因)過(guò)程
(2)細(xì)胞水平：雜交瘤制備單克隆抗體
(3)個(gè)體水平：
不通過(guò)兩性細(xì)胞的結(jié)合，從一個(gè)單一(體)細(xì)胞繁殖出生物個(gè)體
——胚胎細(xì)胞克隆以胚胎/卵細(xì)胞作為供體、利用核移植，不是嚴(yán)格意義上的動(dòng)物個(gè)體克隆
4.條件：
(1)理論條件：細(xì)胞全能性/有發(fā)育成完整新個(gè)體的全套遺傳物質(zhì)(根本原因)
(2)基本條件：
①具有包含物種完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞
②具有能有效調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì) e.g去核卵細(xì)胞
③完成胚胎發(fā)育的必要的環(huán)境條件 e.g胚胎早期培養(yǎng)環(huán)境/子宮
5.非正面影響：豐富生物多樣性，促進(jìn)生物進(jìn)化，維護(hù)生態(tài)平衡
(二)植物克隆
1.全能性表達(dá)的難易程度：
(1)受精卵>生殖細(xì)胞>胚胎/全能干細(xì)胞>多能(干)細(xì)胞>專(zhuān)能(干)細(xì)胞>體細(xì)胞;
PS生殖細(xì)胞在一定刺激下染色體可加倍;一些動(dòng)物存在孤雌生殖
(2)植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞;低等動(dòng)物>高等動(dòng)物
PS不同種類(lèi)植物或同種植物的不同基因型個(gè)體間全能性的表達(dá)程度大不相同
2.植物組織培養(yǎng)(植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ))
(1)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞全能性，即植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性，因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能
(2)過(guò)程：
①離體植物細(xì)胞、組織或器官(外植體)→獲得愈傷組織→誘導(dǎo)形成試管苗→新植株
PS外植體選取形成層(分生組織)部分易于誘導(dǎo)形成愈傷組織
A.培養(yǎng)條件：
首先是離體培養(yǎng)(生物體內(nèi)細(xì)胞中基因在特定時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)，細(xì)胞分化為不同組織、器官，故無(wú)法表現(xiàn)出全能性)
半/固體培養(yǎng)基(固體為例)
a.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、蔗糖、維生素、有機(jī)添加劑(氨基酸、瓊脂凝固劑等)
b.植物激素/生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(適當(dāng)濃度配比誘導(dǎo)分化出芽/根的頂端分生組織/花)
——CTK中等量IAA少量誘導(dǎo)脫分化，CTK、IAA比例合適誘導(dǎo)根芽分化
c.無(wú)菌條件(外植體70%酒精消毒、器械高溫蒸汽滅菌)——雜菌爭(zhēng)奪產(chǎn)毒
d.適宜的pH、溫度和滲透壓
B.光照：若外植體是(帶葉)莖段，不經(jīng)歷脫分化再分化，組培全過(guò)程均需要光照;
若外植體是非光合作用部位(如胡蘿卜塊根)，再分化成芽后光照
C.試管苗移栽前需煉苗(草炭土/蛭石，逐漸降濕)
D.愈傷組織：排列疏松的高度液泡化的活的薄壁細(xì)胞團(tuán)
②外植體→愈傷組織→搖床液體懸浮培養(yǎng)分散成單細(xì)胞→胚狀體→人工種子
PS 單細(xì)胞植物克隆，類(lèi)似受精卵的卵裂、分化、器官發(fā)生、形態(tài)建成
單細(xì)胞：細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小、細(xì)胞核大(胚性細(xì)胞特征)
③酶解細(xì)胞壁→原生質(zhì)體培養(yǎng)→新植株
(2)用途：微型繁殖、制造人工種子(胚狀體階段)、單倍體育種、
作物脫毒(植物分生組織細(xì)胞，分裂旺盛病毒極少Cf抗病毒)、在培養(yǎng)基中加入不同濃度的氯化鈉溶液，可誘發(fā)和篩選抗鹽植株
細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)(愈傷組織階段已可，試管培養(yǎng)苗、細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器也可)
(3)長(zhǎng)期培養(yǎng)后的全能性下降原因：染色體畸變、核變異、非整倍體產(chǎn)生;細(xì)胞或組織中激素平衡被打破;細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性改變;形成缺乏成胚性的細(xì)胞系
——植株在多次繼代培養(yǎng)后，會(huì)逐漸喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力
3.原生質(zhì)體融合/植物體細(xì)胞雜交(不同植物)
獲得原生質(zhì)體：在甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)中用纖維素酶和果膠酶混合液處理用網(wǎng)篩過(guò)濾原生質(zhì)體到離心管內(nèi)，離心后收集沉淀物，用等滲溶液洗滌;檢驗(yàn)原生質(zhì)體是否符合要求：依據(jù)滲透作用原理，采用低滲脹破法(見(jiàn)比較表格)
4.植物細(xì)胞工程：培養(yǎng)植物細(xì)胞(包括原生質(zhì)體)，借用基因工程技術(shù)將外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞或通過(guò)細(xì)胞融合將不同源的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的植株
C細(xì)胞工程：細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合(若基因型不同為細(xì)胞雜交)
——基因定位：利用細(xì)胞雜交中染色體丟失與特定基因產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系
生物動(dòng)物細(xì)胞工程的知識(shí)
動(dòng)物細(xì)胞工程
1. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 指明“動(dòng)物”細(xì)胞培養(yǎng)
(1)概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖。
原理：細(xì)胞增殖
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：
①取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)
②機(jī)械消化或用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞(利于細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，進(jìn)而吸收氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并排出廢物)
③制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入細(xì)胞培養(yǎng)瓶/卡式瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)
——細(xì)胞間相互依存，呈現(xiàn)一定程度的組織特性，保持生長(zhǎng)分裂、接觸抑制、衰老死亡
④貼滿瓶壁的細(xì)胞用胰蛋白酶處理使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)并分散成單個(gè)細(xì)胞稀釋分裝傳代培養(yǎng)(最初的若干次傳代也歸入原代培養(yǎng))
——大多數(shù)細(xì)胞最終衰老、凋亡(①營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗盡②遺傳物質(zhì)沒(méi)變，衰老凋亡)
動(dòng)物組織培養(yǎng)：動(dòng)物組織在體外及人工條件下維持生活狀態(tài)或生長(zhǎng)特性
——可伴隨組織分化，但主要的生命活動(dòng)仍以細(xì)胞為單位;由于細(xì)胞運(yùn)動(dòng)變化， 培養(yǎng)物組分發(fā)生變異，長(zhǎng)期培養(yǎng)最終成為簡(jiǎn)單的細(xì)胞培養(yǎng)
(3)細(xì)胞貼壁和接觸抑制
(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件(液體培養(yǎng)基)
①無(wú)菌無(wú)毒：培養(yǎng)液和用具無(wú)菌處理，一定量的抗生素(種、量)，定期更換培養(yǎng)液
②營(yíng)養(yǎng)：水無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、維生素、動(dòng)物(胎牛)血清、滋養(yǎng)細(xì)胞、激素Cf天然(血清)和人工配制成分
③適宜滲透壓、溫度、pH(CO2培養(yǎng)箱：維持適宜的pH值7.2～7.4)
提高形成率的措施：
①選擇適宜的培養(yǎng)基和CO2、pH
②胰島素等激素刺激
③添加血清
④滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng)(經(jīng)射線照射本身失去增殖力的小鼠成纖維細(xì)胞)
(5)細(xì)胞系：可連續(xù)傳代的細(xì)胞(首次傳代細(xì)胞即成為細(xì)胞系)
①連續(xù)細(xì)胞系 e.g異倍體 惡性(致癌)/不死性(保留接觸抑制，不致癌)
②有限細(xì)胞系 e.g二倍體細(xì)胞
——傳代培養(yǎng)的原因：
①細(xì)胞密度過(guò)大
②代謝消耗引起營(yíng)養(yǎng)枯竭
細(xì)胞株：特殊的細(xì)胞系
(6)細(xì)胞克隆/克隆培養(yǎng)法：
定義：把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來(lái)單獨(dú)培養(yǎng)，使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體
特點(diǎn)：細(xì)胞群體來(lái)自于同一個(gè)細(xì)胞(否則具有異質(zhì)性)，遺傳性狀均一，表達(dá)性狀相似
要求：
①最基本：分離出來(lái)的細(xì)胞是一個(gè)而非多個(gè)
②一般選擇連續(xù)細(xì)胞系：對(duì)培養(yǎng)環(huán)境有較大適應(yīng)范圍并具有較強(qiáng)獨(dú)立生存能力
用途：從普通細(xì)胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系
2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物
動(dòng)物難以克隆的根本原因：
細(xì)胞分化過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)蛋白關(guān)閉了核中與個(gè)體發(fā)育有關(guān)的基因，使基因選擇性表達(dá)，基因組中基因活動(dòng)不完全
(1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性
(2)供核細(xì)胞：優(yōu)良動(dòng)物的傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞
——后代性別由核供體動(dòng)物個(gè)體的性別決定
受體細(xì)胞：去核的MII中期的卵母細(xì)胞
①細(xì)胞較大，容易操作
②細(xì)胞質(zhì)營(yíng)養(yǎng)豐富，具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育、促進(jìn)核基因表達(dá)的物質(zhì)
(3)體細(xì)胞核移植的大致過(guò)程是：顯微操作去核法
——多莉羊的成功說(shuō)明：
①高度分化細(xì)胞經(jīng)過(guò)一定技術(shù)處理，也可以回復(fù)到類(lèi)似受精卵時(shí)期的功能
②在胚胎和個(gè)體發(fā)育中，細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的作用
——無(wú)法培育出性狀完全相同的克隆動(dòng)物的原因：
①受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因控制性狀表達(dá)
②細(xì)胞分裂中基因突變
③環(huán)境因素
3.動(dòng)物細(xì)胞融合
高中生物考試答題技巧
認(rèn)真審題
首先需要這些學(xué)生認(rèn)真審題，其次需要這些學(xué)生根據(jù)題目中考查的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)想通過(guò)什么樣的方法做出這些題目。學(xué)生在審題的過(guò)程中，需要了解這些題目，考查的知識(shí)點(diǎn)有哪些，學(xué)生需要學(xué)會(huì)抓住這些關(guān)鍵詞，只有抓住了題目中的關(guān)鍵詞，才能夠迅速的找到自己，應(yīng)該通過(guò)什么樣的方法做題。
找對(duì)方法
如果學(xué)生在做題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有的題目自己不會(huì)做。學(xué)生應(yīng)該在平時(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，記了一些做題的方法。如果不知道考察的是什么內(nèi)容，學(xué)生應(yīng)該根據(jù)這些關(guān)鍵詞找出一些方法，排除一些方法之后，學(xué)生根據(jù)自己的方法做出這些題目。
如果學(xué)生想要做對(duì)生物題，學(xué)生就必須要找對(duì)方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生總會(huì)積累到一些做題的技巧，通過(guò)做大量的練習(xí)題，學(xué)生能夠熟練的應(yīng)用這些技巧，也能夠熟練地應(yīng)用這些做題的方法。
排除法
有的題目確實(shí)需要學(xué)生思考一段時(shí)間，如果學(xué)生覺(jué)得在考試的過(guò)程中會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，學(xué)生可以通過(guò)排除法，找出正確的答案。學(xué)生可以直觀地同想象中排除一些錯(cuò)誤的選項(xiàng)，會(huì)剩下幾個(gè)選項(xiàng)，再根據(jù)這些學(xué)生的分析，找出正確的答案。其實(shí)做生物題也需要一些技巧，就是不會(huì)，學(xué)生也能夠通過(guò)正確的方法得出答案。
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