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動物細胞工程論文范文

2024-02-16

動物細胞工程論文范文第1篇

教學目標 :

①進一步熟練制作臨時裝片和使用顯微鏡觀察細胞,說明人口腔上皮細胞的基本結構,區別動植物細胞結構的主要不同點。

②提高制作以及觀察臨時裝片的技能。

③設計實驗、改革實驗,開發自己的創新潛能,以此來體會科學探索的思想和方法是不斷發展的;繼續形成“膽大心細”的心理素 質;在“模擬制作”活動中,提高學習生物學的興趣。 重點和難點

重點:說明人口腔上皮細胞的基本結構,比較動植物細胞的相同點和不同點;提高實驗能力和觀察能力。

難點:制作臨時裝片過程中的刮取(首次觀察自己身體上的細胞,學生感到既新鮮又好奇,取材關系到實驗效果)

細胞結構的觀察(與植物細胞相比不易觀察,略有難度); 設計實驗(應用以往的學習經驗,是較高層次的學習)。

課前準備

學生:預習;3H鉛筆,繪圖紙;各種各樣的果凍,彩色糖粒,果脯,小塑料食品袋,線等物品;上課前漱口。

教師:生理鹽水,稀碘液,高錳酸鉀溶液(質量分數為1%~5%),消毒牙簽,滴管,紗布,鑷子,吸水紙,載玻片,蓋玻片,顯微鏡,清水,瓊脂。人口腔上皮細胞的結構掛圖,不同種類的人體、動物體細胞掛圖或投影片、投影儀或多媒體設備(若條件許可),提前制作臨時裝片、擺放示范鏡。 教學設計

一、引入新課

復習:臨時裝片的制作方法;植物細胞的基本結構。 實驗題目:觀察人的口腔上皮細胞 溫故知新 提出問題:

①想看看自己身上的細胞嗎?

②人的細胞與植物細胞有什么相同和不同之處? 激起疑惑:口腔上皮細胞在哪兒?怎樣獲得? 解決心中的疑惑 承前啟后,知識導入。

引導學生聯系自身,提出問題,創設學習情境。 出示題目,交流:“看到題目,你有何疑問? 示范取材部位。材料用具

提出疑問:生理鹽水有什么作用? 引導、分析方法步驟

二、制作人口腔上皮細胞臨時裝片

①設計:根據已有的經驗,設計實驗方案(注意取村、方法、染色劑的變化);

②制作:同組同學盡量選擇不同的方案制作臨時裝片,增加對比性。參與 引導 、幫助

調查

二、用顯微鏡觀察人的口腔上皮細胞

觀察自己制作的臨時裝片,然后同學間交換觀察。 借鑒老師擺放的示范鏡。

發現由于取材、染色的不同而出現的不同效果。巡視 、提示 參與觀察

繪制細胞的基本結構圖:

細胞膜 、細胞質 、細胞核 、動、植物細胞的異同感知動物(人)細胞的形態結構,注意繪圖要領、互評、展示。 討論 、歸納

總結:比較、歸納、描述、指導、提示、評價

出示掛圖或媒體演示(投影展示)不同種類的動物細胞 引導、總結 模擬制作

策略①:按照書中方法分組制作。

動物細胞工程論文范文第2篇

摘 要 細胞工程是生物工程專業的一門專業基礎課,細胞工程課程組對細胞工程課程的教學內容、教學方法和考核方式等進行了一系列的探索與改革,制定了課程質量標準,修訂了課程教學大綱,為生物工程專業學生的培養奠定了一定的專業基礎。

關鍵詞 細胞工程 課程改革 教學改革

Exploration and Thinking of Biological Engineering

Cell Engineering Course Teaching Reform

SHAO Jingxia, YANG Shushen, XU Hong, MA Ruili, ZHANG Xiaohong

(College of Life Sciences, Northwest A& F University, Yangling, Shaanxi 712100)

生物工程是一門新興的集生物學、化學、醫學、工程學等為一體的邊緣交叉學科。我校生物工程專業始建于1999年,細胞工程課程是生物工程專業的一門專業課,是應用性、實踐性很強的學科。根據生物工程專業人才培養的目標, 在多年的教學和實踐過程中,筆者對細胞工程課程內容和結構進行了較為全面的改革和探索,以期完善人才培養的知識結構,滿足本專業學生課程學習的需求,培養知識全面的合格人才,切實提高學生的創新與實踐能力。

1 合理構建課程體系

1.1 適應專業要求,調整教學內容

細胞工程是生物工程專業的一門專業課,由于師資及實驗條件限制,最初細胞工程課程內容主要講述植物細胞工程,其內容主要包括:植物細胞的全能性理論及其實現途徑,植物細胞的脫分化和再分化理論,器官分化和體細胞胚胎發生的途徑與方式,植物細胞工程實驗室組成和無菌操作技術,植物離體無性繁殖和脫病毒技術,植物胚胎培養和單倍體誘導技術,原生質體培養和體細胞雜交,植物細胞培養及次生代謝產物的生產,體細胞無性系變異和突變體篩選,種質資源離體保存和植物遺傳轉化技術。隨著專業的快速發展和學生知識結構的需求,對課程內容的要求也在不斷拓展。近幾年我們增加了動物細胞工程的理論,其內容涉及動、植物細胞和組織的培養技術,細胞融合技術,胚胎移植、動物克隆、體外受精、轉基因動物等技術以及細胞工程技術在農業、工業和醫藥等領域的應用。

1.2 立足基本原理,突出專業應用

我們在討論課程大綱及課程質量標準時確定了該門課程主要包含基本原理、基本技術、實踐應用三部分,壓縮了原理和理論講授學時,加大了知識應用學時,例如學習了細胞全能性理論知識,我們把如何利用這一原理進行植物快繁、細胞培養、種質保存等作為重點內容。調整課堂講述內容的同時,增加了實驗課和實習的學時,使課程結構更加適應專業學習需求,突出了工科課程的專業應用。

1.3 編制課程標準,規范教學內容

細胞工程課程大綱經過了2004年、2008年、2012年和2014年4次修訂,生物工程教研室對細胞工程課程內容、實驗、實習等環節進行了廣泛的討論,同時也聽取和參考了其他高校同行的建議,編寫了細胞工程課程質量標準,首先確定了學生通過本課程的教學應實現以下目標:①了解細胞工程課程在生物學科中的地位及發展情況;②了解細胞工程的基本理論依據及該課程在國內外的進展與發展趨勢;③使學生理解和掌握動植物細胞工程的基本理論知識和各種操作技術的基本原理及技術路線;④使學生能夠靈活運用所學的基礎理論知識,發現、分析并解決實驗操作過程中的具體問題;⑤提高學生分析問題、解決問題的能力,為以后更好地應用細胞工程技術奠定堅實的理論和技術基礎。圍繞課程培養目標確定了細胞工程課程共十五章的講述內容;同時進一步規范了該門課程的考核環節和實施程序,使今后的課程考核更加全面和科學。

2 改進教學方法,利用現代化教學手段,提高教學效果

2.1 采用多種教學方法,調動學生學習的積極性

生物工程專業本科的細胞工程課程在三年級第二學期開設,學生已經具備相關的專業基礎知識。因此教師在課堂授課過程中,綜合采用啟發式、比較式、互動式和討論法等多種教學方式,充分調動學生的積極性,實現學生對理論知識的更好理解和掌握。如在講述細胞工程理論時,首先提問學生為什么細胞具有全能性,各種不同細胞類型實現全能性的能力為什么不同?并引入課堂討論-植物離體培養中如何實現植物細胞的全能性?在講述細胞培養時,我們首先讓學生比較植物細胞、動物細胞與微生物細胞的結構、功能的不同;在講述人工種子時,引入課堂討論-體細胞胚胎與合子胚的異同點?通過這些方式充分調動他們探索未知領域的主觀能動性和創造性思維,激發學生的求知欲,激勵學生積極參與到教學過程中,真正讓學生成為課堂的主體。

2.2 充分利用多媒體教學手段,提高學生的學習興趣

計算機輔助教學作為現代化的教學手段,在改革教學模式、優化教學內容、提高學生的學習效率等方面有重要的作用。細胞工程課程內容多,信息量大,應用性和實踐性很強,又涉及多種實驗技能。根據細胞工程課程的特點與教學內容要求,為了使學生在有限的課時內取得更好的學習效果,在教學過程中,授課教師采用傳統板書和多媒體教學相結合的手段。在平時的教學實踐中,授課教師就非常注重各種素材的收集和加工,自制或搜集相關的視頻和動畫,在課程教學和實驗教學中均使用多媒體課件。如利用圖片展示污染、褐變、玻璃化等現象,使學生可以直觀地分辨到各種限制植物組織培養的因素;用動畫的方法進行演示胚胎干細胞的誘導分化及單克隆抗體的制備過程,使學生更容易理解和掌握這些較抽象的內容;通過視頻等方式介紹原生質體的分離,細胞融合等過程,可以把一些學生容易忽略、較抽象、不易觀察到的重要操作技術直觀地演示出來。利用板書繪制離體培養條件下,小孢子發育成植物體的途徑和原生質體融合的不同產物,以加深學生的理解。傳統和現代教學手段相結合,加強理論和實際的聯系,取得了明顯的教學效果。

同時,我們也完善了細胞工程課程的網上資源,包括教學大綱、多媒體課件、思考題和試題庫等,方便學生課后復習。

3 加強實踐教學,鞏固教學成果

細胞工程是一門應用性、實踐性很強的課程,我們注重理論課教學的同時,不斷完善實踐教學體系。通過多年的教學實踐,已經建立起了包括課程實驗和生產實習兩個方面的實踐教學體系。

保留基礎性實驗內容,如培養基配制、初代培養、繼代培養、培養物觀察等內容,以培養和訓練學生最基本實驗技能。在有限的實驗課課時和現有實驗條件下,對原有短時間的、驗證性實驗進行整合和優化,合理規劃實驗內容和環節,使實驗環節銜接緊密。如實驗室的顯微鏡和解剖鏡是按照兩個同學一組的標準配備的,在花器官剝離與觀察實驗中要用到解剖鏡,而花粉發育時期鑒定用到光學顯微鏡,因此我們將這兩個實驗整合在一起,既有效利用了實驗室資源,又節約了時間。人工種子的制備和繼代培養基的配制合在一起,在培養基滅菌的過程中,制備人工種子,避免了學生等待滅菌的過程。

在傳統的細胞工程實驗教學中,如母液配制、材料選擇等一般由實驗人員或教師提前準備,學生只是按照實驗指導完成實驗的部分步驟。如原生質體的分離、純化和融合實驗,改變了原來實驗室老師準備好所有需要用的試劑,而讓學生全程參分離酶液、洗滌液、電融合液、化學融合劑的配制,將現有的部分過程性實驗變為全部過程性實驗。通過全程參與實驗的整個過程,學生的實驗技能得到較全面的綜合性訓練。

為培養學生的綜合能力和探究精神,結合不同專業的學科方向,自選一些實驗材料,獨立完成,也可以結合教師科研和大學生科創項目進行,提高學生的綜合實驗能力和基本的科研素質。

4 完善考核方式、注重學習效果

考核是教學中不可缺少的環節,通過考核對教學質量及教學效果的反饋和檢查,一方面,檢查學生對知識的掌握程度;另一方面,教師可以發現教學中存在的問題,及時改進教學效果。細胞工程課程考核分為兩大部分,平時考核占30%,課程考試占70%。平時考核主要包括課堂表現(考勤,課堂討論,課堂提問)和課后作業等方式對學生平時的表現進行綜合考核。引導學生重視平時學習,防止期末突擊應付考試。

實驗課按照實驗的性質,分別考核,首先基礎性的實驗中逐步降低實驗報告的成績比例,將學生在實驗課上的綜合表現,包括操作的規范程度、培養結果的好壞及衛生情況等納入到考核的內容,使學生養成良好的實驗習慣?;A實驗的評定具體包括實驗報告50%、課堂紀律10%、實驗技能20%、實驗結果10%和實驗習慣(衛生、實驗用品使用等)10%。

其次,對于綜合性設計性實驗的考核,主要從材料的選擇,方案的設計,團隊協作,實驗操作,報告書寫的規范程度等方面來評價,因為實驗材料的選擇根據學生興趣,因此難易程度不同,對實驗結果僅作為參考基礎。這部分的成績評定具體包括材料的選擇10%,方案的設計30%,團隊協作20%,實驗操作及材料的生長狀況20%,報告書寫的規范程度20%。計算各部分的成績的平均成績,作為實驗的最終成績。

對實習的考核,實行帶隊教師與實習基地指導教師的雙向考核。主要包括實習考勤(10%)、實習報告(30%)、實習帶隊老師(30%)和實習基地老師成績(30%)的雙向考核。

隨著細胞工程發展,在教學過程中授課教師不僅要不斷豐富學科發展的前沿和發展動態,更新自身的知識理論框架,而且在教學過程中要不斷思考探索和總結,提高教學質量,使學生在學習過程中真正有所收獲,為國家培養出綜合素質較高具有創新能力的優秀人才。

參考文獻

[1] 楊淑慎.細胞工程[M].北京:科學出版社,2009.

[2] 馬瑞麗,楊淑慎.生物工程專業動物細胞工程課程教學改革探討[J].安徽農業科學,2013.41(13):6062-6063.

[3] 梁亦龍,魏進民,張繼承.細胞工程教學改革的探索[J].實驗室科學,2009(4):25-26.

[4] 劉進平,莫饒,李彥軍,等.“植物細胞工程”課程教材建設與教改實踐[J].農業與技術,2005.25(4):194-195.

[5] 唐琦,馬明霞,雷迅.高等院校課程考核改革探索[J].中國成人教育,2012(1):139-140.

[6] 許學軍.多媒體教學的優點及現狀與對策[J].中國科技信息,2006(1):272-276.

動物細胞工程論文范文第3篇

編制人:王靜

審核人:

時間:

編號:

班級: 姓名: 組別: 組號: 評價:

動物笑談 【學習目標】 1.掌握重點字詞。

2.通過作者風趣詼諧的語言,引導學生通過閱讀感受作者作為科學工作者的敬業態度。 3.理解大皇冠鸚鵡“可可”與人建立的親密關系。

4.了解勞倫茲對生命的尊重以及他對動物行為科學工作的執著與熱愛。 【自學導航】 【作者簡介】

康拉德·勞倫茲(1903—1989),奧地利動物行為學家、科普作家。1973年由于對動物行為學研究方面開拓性的成就而獲諾貝爾獎,除了在學術上的成就之外,勞倫茲最為人所稱道的,是他在動物行為方面的通俗寫作,著有《所羅門王的指環》《攻擊的秘密》《雁語者》《狗的家世》等。 【重點字詞】

【【新課講授】 【整體感知】

1.為什么艾頓堡的居民都把“我”當瘋子? 明確:

2.課文寫了和黃冠大鸚鵡“可可”有關的哪幾件趣事? 明確:

【合作探究】

1.新出生的小水鴨有什么本能?為了讓小水鴨跟著“我”走,“我”是怎樣做鴨媽媽的? 明確:

2.勞倫茲對動物的關愛獲得了大大超出他預料的收獲,帶給我們怎樣的思考? 明確:

【拓展訓練】

1.有人說,勞倫茲就像老頑童,可以一邊學鴨子叫一邊帶著小鴨子走,學了這篇課文,你對勞倫茲有了怎樣的認識和評價?

2.與同學們討論應該怎樣具體生動地描寫動物的行為,然后寫一寫。

【課堂小結】

【課后反思】

北晨學校初中部七年級語文(上)導學案(初稿)

編制人:王靜

審核人:

時間:

編號:

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)

(12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25)

(26)上面是某同學為“名人讀書方法”主題演講搜集的一組資料,不符合這一主題的是哪兩則?

(27)下面是某同學摘抄的讀書名言,請依照這句名言的句式,仿寫一個句子。 名言:一本書像一艘船,帶領我們駛向無限廣闊的生活海洋。 仿寫:一本書像 , 。

【課堂小結】

【課后反思】

北晨學校初中部七年級語文(上)導學案(初稿)

編制人:王靜

審核人:

時間:

編號:

【當堂訓練】

1. 第三段中運用了不少成語,請找出來,說說運用成語的好處。

1.朗讀第四段,體會在敘述中表達了作者什么樣的感情。

3.論述學習白求恩精神的意義,為什么單提“毫無自私自利之心的精神”?

【合作探究】

1.作者在結尾用了什么句式來闡述學習白求恩精神的意義?“高尚”“純粹”“有道德”“脫離了低級趣味”“有益于人民”分別指什么?

2.運用排比句式有什么好處?

3.第2段哪些話是正面介紹白求恩,哪些話是側面介紹白求恩的?側面介紹有什么作用?

4.概括文章主旨。

拓展延伸

運用正側面描寫的手法描寫一個人。

【課堂小結】

本文運用了 的寫法,運用 的手法,既贊揚了白求恩同志的崇高品質,又號召全黨同志學習白求恩的精神,語言樸實、準確、精煉,感情真摯感人,極有號召力。

【課堂反思】

北晨學校初中部七年級語文(上)導學案(初稿)

編制人:王靜

審核人:

時間:

編號:

秋天的懷念第一課時答案 自學導航 注釋 整體感知

1.課文圍繞“我”和母親寫了幾件事?

明確:課文寫了四件事:①“我”發脾氣時,母親撫慰“我”。②母親為了“我”隱瞞病情。③母親央求“我”去看花。④母親的臨終囑托。

2.本文講述了什么內容?抒發了作者怎樣的思想感情?

明確:本文講述了一位重病纏身的母親在忍著病痛默默地、堅定地、樂觀地照顧雙腿癱瘓的兒子,直至生命的最后,歌頌了偉大而無私的母愛,表達了作者對母親深深的懷念。 合作探究

1.作者在雙腿癱瘓之后脾氣變得如何?用文中的一個詞語來概括。 明確:暴怒無常。

2.他的暴怒無常表現在哪里?從哪些句子可以看出來?

明確:第一處:望著望著天上北歸的雁陣,我會突然把面前的玻璃砸碎;聽著聽著李谷一甜美的歌聲,我會猛地把手邊的東西摔向四周的墻壁。第二處:我狠命地捶打這兩條可恨的腿,喊著,“我可活什么勁兒!”第三處:“哎呀,煩不煩?幾步路,有什么好準備的!”(作者此時非常絕望、消極、難過,對一切都失去了興趣,他整天沉浸在消極哀怨的情緒中不能自拔,失去了活下去的信心,認為自己是世界上最不幸的人。)

3.面對如此暴躁不安的兒子,他的母親是怎樣做的呢?(學生找出母親的動作、語言、神態描寫的句子)

明確:第一處:母親就悄悄地躲出去,在我看不見的地方偷偷地聽著我的動靜。當一切恢復沉寂,她又悄悄地進來,眼邊紅紅的,看著我。(表現了母親怎樣的心理活動?母親的動作很輕,小心翼翼的,生怕自己觸碰到兒子脆弱敏感的心,使兒子更加煩躁和難受。)

第二處:她侍弄的那些花都死了。(側面描寫。母親愛花,但是她更愛兒子,她把精力都投入到照顧兒子上面。)

第三處:母親撲過來抓住我的手,忍住哭聲說:“咱娘兒倆在一塊兒,好好兒活,好好兒活„„”(“好好”這兩個字蘊含了母親對兒子的哪些期望?堅強、勇敢地活下去,不要自暴自棄,放棄對生活的信心,鼓勵兒子也是鼓勵自己。)

第四處:母親進來了,擋在窗前。(這個“擋”字寫出了母親對“我”無微不至的愛,母親連這個細小的動作都觀察到了,她不想讓兒子產生不好的聯想。)

第五處:“我推著你去看看吧。”母親試圖讓兒子把注意力轉移到其他事情上,想讓兒子從病痛的陰影中走出來,不要總是沉溺在痛苦之中。

第六處:母親見我同意了,喜出望外,她高興得一會兒坐下,一會兒站起。

第七處:她比我還敏感。她又悄悄地出去了。(母親的心非常的細膩,連說話都小心翼翼,避免去觸碰兒子的傷口。“悄悄地出去”表明母親十分自責。)

【課堂小結】

這篇文章是史鐵生對已故母親的回憶,表達了作者對母親深切的懷念和深深的悔恨、愧疚之情,表現了母愛的偉大和無私。

北晨學校初中部七年級語文(上)導學案(初稿)

編制人:王靜

審核人:

時間:

編號:

秋天的懷念第二課時答案 自學導航

1.文章中有幾處插敘的內容?請找出來,并說說其作用。

明確:文中有三處插敘:一處是寫母親愛花,但她侍弄的那些花都死了;一處是妹妹告訴“我”母親病重的消息;一處是母親病危前的臨終遺言。(這三處都體現了母親的精神品質:堅強、無私、愛護子女。)作用:交代了母親的身體狀況和母親對“我”的愛,使母親的形象更豐滿。 2.“咱娘兒倆在一塊兒,好好兒活,好好兒活„„”這句話的含義是什么?

明確:母親說這句話的時候,自己的病情已經十分嚴重,然而她怕影響孩子的情緒,一直隱瞞著,當孩子說活著有什么勁兒的時候,她自然也會想到自己的病情,母親的話是講自己和孩子的。雖然都得了重病,但是她希望孩子也像她一樣勇敢地面對現實,堅強地活下去。 3.文章共寫了幾次去北??淳栈?

明確:三次。第一次是母親要推“我”去看菊花,“我”的回答非常強硬:“不,我不去!”第二次是母親再次提出要推“我”去看菊花,“我”的回答是“什么時候?”第三次是和妹妹一起去看菊花,“我”懂得了母親沒有說完的話“我倆在一塊兒,要好好兒活„„”(這幾次看菊花,“我”的態度從非常絕望暴躁到無所謂,再到后來的懊悔、無奈。) 合作探究

1.本文的標題是“秋天的懷念”,這里的“秋天”有什么意蘊?

明確:秋天是故事發生的特定時間,秋天是背景,文中寫景、敘事、記人,都與秋天有關;秋天的蕭條景象襯托了我遭遇不幸后的絕望心情;菊花在秋風中盛開的景象,表明我走出了人生低谷,開始積極面對人生。

2.結合文章的內容,具體分析作者從“看花”中獲得了哪些人生感悟。

明確:身患重病的母親,一直熱切地期待陪“我”“看花”,表現了母親對兒子細膩的呵護和關愛,從中“我”感受到母愛的偉大;母親病逝后,“我”終于在看花時,理解了母親的良苦用心,領悟到人要積極勇敢地面對生活的道理。 當堂訓練

1.文中哪些地方運用了細節描寫?請找出來,并說說其作用。

明確:文章從細微之處對母親的神態、動作等進行了描寫,如“悄悄地躲出去”“偷偷地聽著我的動

靜”“又悄悄地進來,眼邊紅紅的,看著我”等,母親這些細微的動作表現了她對“我”的理解、牽掛、關切與擔憂。

1.文中運用借景抒情的手法,“窗外的樹葉‘唰唰啦啦’地飄落”,表現了“我”失落的心情。“黃色的花淡雅,白色的花高潔,紫紅色的花熱烈而深沉,潑潑灑灑,秋風中正開得爛漫”,表達了“我”對母親的思念之情。 【課堂小結】

動物細胞工程論文范文第4篇

呂冰峰

博士生資格考試綜述(2005年10月24日)

細胞死亡的分類

呂冰峰

北京大學基礎醫學院免疫學系分子免疫實驗室

北京大學人類疾病基因研究中心

摘要:細胞死亡是多細胞生物生命過程中重要的生理或病理現象。細胞死亡有很多種,基于不同的分類標準,其分類結果也不一樣。細胞死亡有程序性和非程序性之分,后者即壞死。程序性細胞死亡按其發生機制不同可以分為凋亡、自吞噬性程序性細胞死亡、Paraptosis、細胞有絲分裂災難、脹亡等。也有很多學者按照死亡時細胞的形態特征進行分類:按照細胞核形態可以分為凋亡、凋亡樣程序性細胞死亡、壞死樣程序性細胞死亡和壞死;按照Clarke形態學分類,程序性細胞死亡分為I、II、III類。形態學分類與機制分類有很大的重疊,我們總結了它們的對應關系。

關鍵詞:程序性細胞死亡,凋亡,自吞噬,Paraptosis,細胞有絲分裂災難,脹亡,壞死

一、前言

多細胞生物的發育及生存依賴于其細胞分裂增殖和死亡之間的平衡,一旦這種平衡被打破,就會發生胚胎發育異常、退行性疾病以及癌癥等。所以在進化過程中,多細胞生物逐漸擁有了復雜而精密的調節機制維持這種平衡。

細胞的死亡形式多種多樣,在過去的150年其分類主要基于形態學[1]。而在最近的30年里,由于死亡分子機制方面的研究取得長足進步,使得死亡的分類更加科學化。但是,由于認識的局限性,細胞死亡分類的現狀是形態和機制并存,甚至給人一種混亂的感覺,本文將對現有的細胞死亡分類加以綜述,并盡量將形態學分類與機制分類聯系起來。

二、非程序性細胞死亡

程序性細胞死亡的共同點在于它們是細胞主動的死亡過程,能夠被細胞信號轉導的抑制劑阻斷,而非程序性細胞死亡則是細胞被動的死亡過程,不能被細胞信號轉導的抑制劑阻斷[2]。

非程序性細胞死亡即壞死,是指細胞在受到環境中的物理或化學刺激時所發生的細胞被動死亡[3]。其主要形態學特點是胞膜的破壞,細胞及細胞器水腫(胞2018-10-7

8(1) 綜述:細胞死亡的分類

呂冰峰

漿泡化),但染色質不發生凝集。細胞死亡后,細胞內容物及前炎癥因子釋放,趨化炎癥細胞浸潤引起炎癥,以去除有害因素及壞死細胞并進行組織重建。 哈佛大學醫學院的袁均英教授和她的研究小組通過高通量的篩選,找到了一種化學小分子Necrostatin-1,能夠抑制Fas/TNFR引起的壞死。該分子能專一性地阻斷細胞壞死,但對凋亡沒有抑制作用,這種死亡方式被他們命名為Necroptosis[4]。他們的研究還指出,壞死也能由細胞信號通路介導。所以說,壞死不都是非程序性的,很多信號通路介導壞死的發生,其原因可能是由于認識的局限性,很多和壞死形態相似的死亡被誤認為是壞死,因此應該把傳統意義的壞死分為兩類,即壞死和壞死樣程序性細胞死亡[5]。

三、程序性細胞死亡

程序性細胞死亡的分類方式大致有兩種,即基于死亡機制的分類和基于形態學的分類?;跈C制可以將程序性細胞死亡分為兩大類:Caspase依賴的和Caspase非依賴的。前者即典型的凋亡,后者包括自吞噬性程序性細胞死亡、Paraptosis、細胞有絲分裂災難、脹亡等?;谛螒B學的分類又有兩種:一種將程序性細胞死亡分為凋亡、凋亡樣程序性細胞死亡和壞死樣程序性細胞死亡;另一種則分為I類、II類和III類程序性細胞死亡。

(一)基于機制的程序性細胞死亡分類

1. 凋亡

1972年Kerr從形態學的角度描述了細胞的生理死亡,并將其命名為凋亡[6]。凋亡的形態學特征為染色質凝集、邊緣化,細胞皺縮,細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸外翻,細胞出泡形成凋亡小體。細胞凋亡受到一系列相關基因的嚴格調控。根據凋亡信號的來源可以將細胞凋亡信號轉導通路分成兩條:外源性通路(死亡受

[7]體通路)和內源性通路(線粒體通路)。兩條信號通路匯集于下游的效應Caspase。效應Caspase在細胞凋亡的執行階段能夠直接引起重要蛋白質的降解和核酸酶的激活并最終導致細胞凋亡。也有一些凋亡不依賴于Caspase,而是通過AIF等分子發揮效應,其形態學變化屬于凋亡樣程序性細胞死亡。 2. 自吞噬性程序性細胞死亡

1966年Duve和Wattiaux在發現溶酶體的同時發現了細胞的自吞噬現象[8],1977年Mortimore和Schworer發現肝細胞在處于饑餓狀態時,自吞噬對其維持自身的穩態發揮著至關重要的作用[9]。自吞噬細胞形態學上最主要的特征是細胞內出現大量泡狀結構,即雙層膜自吞噬泡,吞噬泡內為胞質及細胞器。調控自吞噬的細胞轉導信號有很多,其中相對比較清楚的是PI3K和mTOR。PI3K對于早期吞噬泡的形成至關重要,而mTOR則對吞噬泡的形成及成熟起抑制作用[10]。另2018-10-7

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外已知有十數種ATG分子參與了吞噬泡的形成。當細胞處于氨基酸饑餓、營養缺乏或生長因子去除時,細胞的mTOR就會受到抑制,從而發生自吞噬。自吞噬是細胞在處于惡劣環境時的一種生存機制,但持續的自吞噬會導致程序性細胞死亡[5]。 3. Paraptosis 2000年Sperandio等在293T細胞系中超表達胰島素樣生長因子1受體(IGFIR)時發現一種與經典凋亡不同的死亡表型,并定義為Paraptosis[11]。Paraptosis的形態學特征是細胞漿空泡化,線粒體和內質網腫脹,但沒有核固縮現象?,F在Paraptosis的文獻報道比較少,其機制有待于進一步深入研究。高劑量的IGF或胰島素等營養因子可以通過IGFIR活化MAPK/ERK以及JNK通路引起Paraptosis的發生,并且可以被AIP1/Alix特異性地抑制[12]。我們實驗室的王鶯博士發現TNF受體超家族成員TAJ/TROY也可以誘導Paraptosis,并且可以被PDCD5加強[13]。 4. 細胞有絲分裂災難

1989年,Lisa Molz等發現在酵母的一種對熱敏感的突變株中,細胞分裂時染色體分離發生異常[14]。相應的一些學者便把這種在DNA發生損害時,細胞無法進行完全的分裂從而導致四倍體或多倍體的現象稱為細胞有絲分裂災難[15]。對于細胞有死分裂災難的形態學特點描述并不是很完全,但主要是巨細胞的形成,內有多個小核,染色質凝聚[16]。有絲分裂災難和凋亡的染色體固縮是否一樣,現在看法并不一致。DNA發生損害時,如果細胞不能有效地阻斷其細胞周期的進行,會導致染色體的異常分離,這些非正常分裂的細胞在下一輪有絲分裂中會繼續導致細胞多倍體的形成從而成為癌變的基礎。而細胞有絲分裂災難作為一種死亡機制可以使這種非正常分裂的細胞死亡。細胞有絲分裂災難由多種分子調控,如CDK1,P53及Survivin等,其死亡信號傳遞有很大一部分與凋亡相重疊[17]。 5. 脹亡

1910年, von Reckling-hausen在骨軟化病中發現由于缺血而腫脹壞死的骨細胞,他把這種腫脹壞死叫做Oncosis。1995年Majno和Joris為與凋亡相區別,重新引入了Oncosis的概念[18],把具有明顯腫脹特點的細胞死亡命名為Oncosis,中文一般翻譯為脹亡。脹亡的形態學特征是細胞腫脹,體積增大,胞漿空泡化,腫脹波及細胞核、內質網、線粒體等胞內結構,胞膜起泡,細胞膜完整性破壞[19]。脹亡細胞周圍有明顯炎癥反應。對于脹亡發生的機制現有的文獻闡述較少,有研究者認為脹亡只是壞死前的一個被動性死亡階段[18]。但是近年來的研究更傾向于脹亡是一個程序性的死亡方式,如抗Porimin的單抗可以引起Jurkat細胞的脹亡;解偶聯蛋白高表達的組織或細胞易發生脹亡,其原因是這些細胞缺乏ATP,故其膜上的離子泵功能喪失從而導致脹亡,而抑制解偶聯蛋白可以抵抗脹亡卻不能抵抗凋亡,提示脹亡可能有與凋亡不同的死亡機制[20]。

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(二)基于形態的程序性細胞死亡分類

1. 基于細胞核改變的分類

細胞核在細胞死亡時變化比較明顯,所以很多人以此為標準將細胞死亡分為凋亡、凋亡樣程序性細胞死亡、壞死樣程序性細胞死亡和壞死,其中前三種是程序性細胞死亡,壞死是非程序性細胞死亡。

如前所述,凋亡細胞核的特點是染色質凝聚,成球狀或半月狀。其它的形態學變化還有磷脂酰絲氨酸外翻、細胞皺縮、凋亡小體形成等。凋亡一般都會伴有Caspase尤其是Caspase3的活化。

凋亡樣程序性細胞死亡核的特征是染色質凝聚的程度較低,比凋亡細胞的染色體疏松一些,同時可以有凋亡細胞其它方面的形態學的變化,多數文獻中描述的Caspase非依賴的凋亡歸于此類。

壞死樣程序性細胞死亡一般無染色質的凝聚或者只有疏松的點狀分布,一些特殊的Caspase非依賴的死亡歸于此類[21]。

線粒體在細胞死亡中扮演著核心角色,其所釋放的促進細胞死亡的分子大致有三類。第一類是細胞色素C,它與胞漿里的Apaf-1,ATP和Caspase-9前體分子形成Apoptosome,引起Caspase-9的激活,進而激活Caspase-3,引起典型的凋亡[22]。第二類是超氧自由基,可以使細胞發生壞死樣程序性細胞死亡,且此效應劑可以被抗氧化劑所拮抗[23]。第三類是AIF,AIF可以切割染色體產生大的DNA片段(約50kB),而Caspase激活的DNA酶切割DNA產生的片段則很小(幾十個堿基對),二者對細胞核形態的影響也不相同。AIF可以使細胞發生凋亡樣程序性細胞死亡[24]。 2. Clarke分類

1990年Clarke等補充了Schweichel和Merker對于細胞死亡的分類,將程序性細胞死亡分為I類、II類和III類[25],至今仍被廣泛引用。

I類程序性細胞死亡即是凋亡,形態學特征如上所述,這類死亡一般沒有溶酶體的參與,且死后會被吞噬細胞所吞噬[26]。

II類程序性細胞死亡即是自吞噬性程序性死亡,如上所述,其主要的形態學特征是自吞噬泡的形成,自吞噬泡和溶酶體融合后被消化,而細胞殘骸會被吞噬細胞吞噬。

III類程序性細胞死亡即是壞死樣程序性細胞死亡,其主要的形態學特征是各種細胞器的腫脹、胞膜的破壞等,這類細胞死亡沒有溶酶體的參與。III類程序性細胞死亡又分為兩個亞類IIIA和IIIB,其中IIIB亞類胞膜破壞比較輕微,各類細胞器的腫脹表現比較明顯,而且死亡后會被吞噬細胞吞噬[25]。

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上述兩種分類方法都涉及壞死性程序性細胞死亡,但是兩種方法所關注的形態學特征卻并不一致。Clarke分類中的II類程序性細胞死亡如果按照細胞核形態分類應該屬于壞死樣程序性細胞死亡,因為它沒有發生染色質凝聚[27]。

(三)形態學分類與機制分類的關系

上述程序性細胞死亡分類似乎有些復雜,因為形態學分類與機制分類具有很大的重疊;所以,如果能夠將二者聯系起來,找出它們的對應關系,將有利于我們對于細胞死亡的理解(見表一)。

1、機制分類中的凋亡按核形態分類屬于凋亡或凋亡樣程序性細胞死亡;Clarke分類屬于I型程序性細胞死亡。

2、機制分類中的自吞噬性程序性細胞死亡按核形態分類應該屬于壞死樣程序性細胞死亡,因為其沒有明顯的染色質凝聚;Clarke分類屬于II型程序性細胞死亡。

值得注意的是,凋亡可以以自吞噬開始,而自吞噬可以以凋亡結束[28],其機制為溶酶體的活化可以激活典型的內源性凋亡通路[29]。所以,很多自吞噬性程序性細胞死亡結果表現為凋亡,但也有文獻報道有獨立的自吞噬性程序性細胞死亡,同時又沒有凋亡發生[30]。

3、機制分類的Paraptosis按核形態分類應該屬于壞死樣程序性細胞死亡,因其核沒有明顯的變化;Clarke分類屬于III型程序性細胞死亡。

4、機制分類的細胞有絲分裂災難嚴格來說應該歸于凋亡,因為其表現出明顯的染色體凝聚。但由于其誘因比較特殊,所以習慣上把它單獨歸于一類。

5、機制分類的脹亡按核形態分類應該屬于壞死樣程序性細胞死亡,因為其染色體可以形成散在的點狀分布[31];Clarke分類屬于III型程序性細胞死亡。

一、形態學分類與機制分類的關系

基于機制的分類

凋亡

自吞噬性程序性細胞死亡

Paraptosis 細胞有絲分裂災難

脹亡

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基于細胞核改變的分類 凋亡,凋亡樣程序性細胞死亡 壞死樣程序性細胞死亡 壞死樣程序性細胞死亡

凋亡

壞死樣程序性細胞死亡

Clarke分類

I型 II型 III型 I型 III型 綜述:細胞死亡的分類

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四、總結

隨著近年來對于細胞死亡的深入研究,經典的“凋亡——壞死”的死亡分類模型已經顯得過于簡單。一般來說,某一種死亡刺激可能引起細胞多個死亡通路的活化,細胞最終發生什么樣的死亡主要取決于被活化通路發揮作用的速度。多數情況下,Caspase通路發揮作用最快,因此程序性細胞死亡最常表現為凋亡。但是某些情況下,比如Caspase通路受阻時,Caspase通路不發揮作用或者速度慢于其它通路,細胞就會表現為凋亡樣或壞死樣程序性細胞死亡[32]。在某些Bcl-2高表達的腫瘤細胞系中,死亡刺激也往往引起凋亡樣或壞死樣程序性細胞死亡[33]。 細胞具有多種死亡方式是有其進化必然性的[34]。多細胞生物在生命過程中會有大量“多余的”或“生病的”細胞死掉,單一的死亡方式對于生命來說是十分危險的,因為一旦此通路受到抑制,后果將不可想象。多種死亡方式的存在就像一個多重保險,會“千方百計”地使應該死亡的細胞死掉,即便是某些死亡通路受阻?,F在對于細胞死亡的分類還有一些混亂,隨著對于細胞死亡機制認識的不斷深入,我們期待著一個更為合理的細胞死亡分類方法。

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動物細胞工程論文范文第5篇

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。 ★第一章:

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,在離題培養條件下,實現分裂和分化并能發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育方式改變的過程。

脫分化:培養條件下使一個已分化的細胞回復到原始無分化狀態或分生細胞狀態的過程。

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。 離體培養中器官發生的方式: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:離題培養下沒有經過受精過程,但經過了胚胎發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中外植體先形成愈傷組織,再分化發育產生體細胞胚;懸浮培養中先產生胚性細胞團再形成體細胞胚。 與器官發生形成個體的途徑相比,體細胞胚發育再生植株的特點: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聯系較少,即出現生殖隔離現象。

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生

3、存在生殖隔離

4、經歷類似合子胚發育的各種胚共四個發育階段

5、遺傳穩定變異相對較小

6、由性細胞發育而來 ★第二章;

離體培養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細胞多倍化過程中起著重要作用)2培養基及培養方式(培養方式、激素以及其他附加成分均會誘導體細胞變異的發生)3繼代培養的次數(繼代時間越長繼代次數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)培養室(對離體材料進行控制條件下的培養)。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)、培養設備(培養架、培養箱、搖床、生物反應器)、其他設備。 滅菌技術:培養基滅菌(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)操作環境滅菌(氣體熏蒸或紫外線照射)

培養基成分:無機鹽類、有機化合物、生長調節物質、水、其他附加成分。

外植體:指用于離體培養的活的植物組織,器官等材料。

外植體的來源有三種:生長在自然環境下的植物、有目的地培養在溫室控制條件下的生長的植物、無菌環境下已經經過離體培養的植物。 培養基組成:

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,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,在組織培養條件下加速繁殖材料的個體生產提高繁殖系數

植物脫毒和快繁的意義:1能夠有效保持優良品種特性2生產無病毒種苗,防止品種退化3快速繁殖新品種,加速優良品種推廣4節約耕地,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,使植物在人工培養基上繁殖的技術。

立體繁殖的一般技術環節:1無菌培養物的建立2培養物的增殖3器官分化4植株的形成和移栽

培養基的增殖方式: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:把發育到一定階段的花藥接種到人工培養基上,使其發育和分化成為植株的過程。

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

不同點:1.花粉培養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控制雄核發育的各種因子;2.花粉數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.花粉培養還能為研究細胞分化條件胚胎發生和形態發生機理提供較為理想的實驗系統,4花藥培養的成功為深入展開原生質體的培養遺傳操作和發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。

單培體培養的特點;1體細胞染色體數目減半;生長發育弱,體型小,各種器官明顯減小;2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,胚培養可用于探討植物器官發生過程的許多問題,研究胚發育中胚乳的作用和進行胚胎切割實驗等。 胚培養類型:成熟胚培養和幼胚培養。

幼胚培養的生長發育方式:1胚胎發育2早熟萌發3愈傷組織 胚乳發育類型:核型 細胞型 沼生目型 ★第五章

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

細胞懸浮培養:將單個游離細胞或小細胞團在液體培養基中進行培養增殖的技術。

用于建立細胞懸浮培養的愈傷組織要求:有較好的松散型,使之在懸浮培養的起始階段易打散;還必須必備較強的增殖和再生能力。 滿足細胞懸浮培養體系的三條件:1懸浮培養物分散性良好,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。

懸浮細胞培養的同步化:同一懸浮培養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。

單細胞培養方式:微室培養,看護培養,平板培養,其他單細胞培養技術。

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(S曲線):延遲期、指數生長期、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。 ★第六章

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。缺點是原生質在數量上損失較多。

3、梯度離心法:優點: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條件下能夠實現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。 ★第七章

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,使其再生雜種植株的技術。

融合方法:

1、PGE誘導融合方法,優點是融合成本低,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。 ★第八章

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。 ★第九章

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生玻璃化轉變,進入玻璃態。 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。

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:用于轉化的外植體通過組織培養途徑及其它非組織培養途徑,能高效、穩定的再生無性系,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。 植物基因轉化受體系統的類型:1 經過愈傷組織的受體系統 2 不經過愈傷組織的受體系統 3 原生質體在生系統 4 細胞系及其體細胞胚受體系統 5 生殖細胞受體系統。 ★論述題:

植物細胞工程的應用:

1、在植物育種上的應用:將常規植物育種技術與植物組織培養技術相結合,可以獲得常規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:利用莖尖培養脫毒,在組織培養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;利用組織培養技術,亦使許多傳統上繁殖系數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在植物生物學和發育生物學研究中的應用:植物不同組織、細胞培養獲得再生個體,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;細胞培養和組織培養為研究植物生理活動提供了理想技術體系;在人工培養條件下對植物抗病性進行研究,免除了環境條件的干擾,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。

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