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title: 生物步步高34.细胞工程
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# 生物步步高34.细胞工程

###### tags: `Biology`

细胞工程的概念：应用**细胞生物学和分子生物学**的原理和方法，通过**细胞水平或细胞器水平**上的操作，按照人们的意愿来**改变细胞内遗传物质或者获得细胞产品**的一门综合的技术。

## 植物细胞工程

- 植物组织培养
    - 理论基础：**植物细胞的全能性**。即具有某种生物**全部遗传信息**的任何一个细胞，都有发育成完整生物体的潜能。
    - 流程：离体的植物器官、组织或细胞（外植体） → 经过**脱分化**形成愈伤组织 → 经过再分化形成**胚状体或丛芽** →发育成植物体。
    - 脱分化：让**已经分化**的细胞，经过诱导后，失去其特有的**结构和功能**而转变为未分化的细胞的过程。
    - 再分化：愈伤组织细胞内**基因的选择性表达**，形成具有不同功能的细胞。

- 植物体细胞杂交技术
    - 流程
        - 去壁：用**纤维素酶和果胶酶**去除植物细胞的细胞壁，获得有活力的原生质体。
        - 诱导融合：物理方法（**离心、振动、电击等**），化学方法（**聚乙二醇PEG**）。融合成功的标志是**杂种细胞再生出细胞壁**。
        - 培养：利用了植物组织培养技术，原理是植物体细胞的全能性。
    - 意义：客服了远缘杂交不亲和的障碍。

植物组织培养技术中有机营养成分和无机营养成分分别包括什么？  
有机营养成分包括小分子糖类和氨基酸，无机营养成分包括水和无机盐。

培养基中2~5%蔗糖溶液的作用？  
提供碳源和调节渗透压。

判断：所有的植物细胞都适合用来进行植物组织培养。  
错误。成熟的筛管细胞没有细胞核，不具有全能性。

为什么“番茄－马铃薯”超级杂种植株没有如科学家想象那样地上长番茄，地下结马铃薯？（从基因表达的角度回答）  
主要原因是生物基因的表达不是独立的，它们之间是相互调控、相互影响的。杂交植株细胞内虽然具备两个物种的遗传物质，但是这些遗传物质的表达相互干扰，不能想番茄或马铃薯植株中的遗传物质一样有序表达。

- 植物细胞工程的应用［注意这之间的逻辑关系］
    - 植物繁殖的新途径
        - 微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。可以保持优良品种的遗传特性，并且搞笑快速地实现种苗的大量繁殖。
        - 作物脱毒：选取作物无毒组织（如**茎尖**）进行植物组织培养。
        - 人工种子：以植物组织培养得到的**胚状体、不定芽、顶芽和腋芽**为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
    - 作物新品种的培育
        - 单倍体育种
        - 突变体的利用
    - 细胞产物的工厂化生产：采用液体培养基，培养到**愈伤组织**阶段，得到的是愈伤组织细胞代谢的产物。

胚状体由**愈伤组织**再分化而来，是已分化的结构，相当于正常受精卵发育成的胚，与其有着类似的**结构和发育过程**。

人工种子的包裹剂中应该加入适量的养分、无机盐、有机碳源及农药、抗生素，有益菌等，还可以加入**植物生长调节剂**。

判断：棉花根尖细胞经过诱导分化形成幼苗能体现细胞的全能性。  
正确。

判断：微型繁殖一定能保持亲本的优良性状。  
错误。

植物组织培养的细胞需要离体。若不离体，这些细胞会在母体上发生什么？  
发生基因的选择性表达而分化。

胡萝卜组培？

- 植物激素对组培的影响
    - 使用顺序不同：先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但是细胞不分化。同时使用分化频率提高。［先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同时分化频率髙］
    - 二者比例不同：生长素多就有利于根的分化，生长素少有利于芽的分化，比值适中促进愈伤组织的形成。

为何组培胡萝卜要取形成层？  
形成层容易诱导形成愈伤组织。

再分化要进行光照培养，作用是？  
诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。

原生质体融合后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的**叶绿体**存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

在获得突变体时，为何用射线处理愈伤组织而不是茎段？  
愈伤组织的细胞处于不断分裂状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。

## 动物细胞培养和核移植技术

## 动物细胞融合与单克隆抗体


