中草药复习大纲

※什么是生物技术？中草药生物技术的范畴是什么？包括哪些内容？

⒈生物技术：是指人们以现代生命科学理论为基础，结合工程技术手段和其他基础科学的

科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。

⒉中草药生物技术的要件，即细胞工程、发酵工程、酶工程、基因工程及分子标记技术。

①细胞工程：是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进

行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。通过细胞工程可以生产有用生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。

②发酵工程：是利用现代工程技术手段，利用微生物的特殊功能生产有用的物质，或直

接将微生物应用于工业生产的种技术。

③酶工程：是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将生物体内具有特定催化作用

的酶类或细胞、细胞器分离出来，在体外借助于工业手段和生物反应器进行催化反应来生产某种产品的工程技术。

④基因工程：是首先克隆或人工合成目的基因，再按照预先的设计，将目的基因和载体

重组在一起，以一定的方式导入生物体内，让受体生物的遗传性状发生预期的改变，或者让受体生物产生目的基因编码的蛋白质等，这种操作类似于工程学上的一些做法，故称为基因工程。

⑤分子标记技术：是指电泳后能以一定的方法检测到的可以反映基因组某种变异特征的

DNA片段，是建立在DNA的多态性基础之上的可识别的等位基因。这种DNA片段可以通过限制性内切酶切割、PCR扩增或两者结合来获得。主要分3类：基于DNA分子杂交的方法、基于多聚链式反应(polymerase chain reaction，PCR)技术的DNA扩增方法、基于DNA分子杂交的方法

※中药、草药、天然药物的概念及异同点

中药：是根据中医学的理论和临床经验应用于医疗保健的药物。

草药：指中医常用或民间所应用的药物，以植物性药物为主，如白屈菜、金莲花等

天然药：指来源于天然的、未经加工或只经简单加工的植物、动物和矿物。

异同点：中药和天然药物之间，既有区别、又有联系。作为中药，必须依据中医理论．按照医用、制剂的小同及药材自身的性质进行加工处理，才能符合临床用药的需要。经过加工处理后，天然产物的理化性质通常发生改变，甚至产生新的化合物，故不能再称为天然产物或天然药物了。中药来源于天然药物及其加工品．有着“天然药物”的自然属性．但天然药物并不一定都是中药。

※中草药生物技术的研究有哪些进展

1.外植体培养和试管繁殖：从60年代开始的我国中药离体培养和试管繁殖研究，到目前

为止已有100多种药用植物经离体培养获得试管植株。

2.液体培养和大规模生产：我国科学工作者已经建立了三七、三分三、人参、西洋参、三

尖杉、紫草、洋地黄、长春花、丹参、红豆杉等十几种药用植物的液体培养系统，经过对培养基和培养条件的操作已使有效成分达到或超过原植株。

3.毛状根培养和增殖技术：已在甘草、丹参、黄芪、青蒿等多种中药建立了农杆菌转化器

官培养系统，进一步拓宽了生物技术在中药中应用的范围。我们对黄芪毛状根的大规模培养技术和化学成分与药理活性进行了深入的研究并获得可喜成绩。在3、5和10L培养容器中成功地培养了黄芪毛状根，经过21天培养产量可达10g干重/L，并证实黄芪毛状根具有增强动物免疫功能，促进骨髓造血，抗自由基，改善记忆和抗衰老、保护肾功能等作用，其作用的效价基本上与药用黄芪类似。黄芪毛状根中皂甙、黄酮、多糖、氨基酸等含量类似于药用黄芪，而且粗皂甙和可溶性多糖含量稍高于药用黄芪。丹参毛

状根的研究也证实七种丹参酮化合物不仅存在于毛状根组织中，约40%分泌到培养基中，而且丹参毛状根也具有形成水溶性酚酸类化合物的能力，其中丹酚酸A的含量是原植物的2.7倍。

4.基因工程研究：水蛙素和黄芪毛状根基因工程研究，使我国中药生物技术的研究进入更

高层次，目前已获得多项阶段性研究成果。

※细胞的培养流程

植物细胞或组织培养成全能细胞通常要经过两个过程：

(1) 脱分化过程：植物离体器官、组织、细胞在人工培养液上，经过多次细胞分裂而失去

原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程，使其回复到胚性细胞的状态。

(2) 再分化过程：离体培养的植物组织或细胞可以由脱分化状态再度分化成另一种或几种

类型的细胞、组织、器官，甚至最终再生成完整植株的过程。

脱分化再分化胚胎发生营养生长

外植体愈伤组织生长点胚状体植株

※药用植物组织培养中存在的问题与对策

一、污染的原因及对策

影响污染的因素多种多样，如外植体的种类，取材的季节、时间，预处理方法，消毒药剂的种类、浓度，消毒时间、消毒方法，培养基和器皿灭菌，操作人员、工作环境的要求，超净工作台的工作质量等都与污染密切相关。

从污染的性质来看，其病原主要分为细菌和真菌两大类

1、真菌性污染及对策

可通过完善操作规程、改善培养环境、严格操作程序来克服。

2.细菌性污染及对策

(1)外源细菌性污染及对策

1.严格按照无菌操作顺序操作，特别是培养基的灭菌要保证要求的压力和时间；

2.其次，对外植体带菌引起的污染，要根据不同情况区别对待

3.胚也是一个极好的外植体材料，因为不易污染且具有极幼嫩的分生组织细胞

(2)内生细菌性污染及对策

1.外植体的前处理：通过某种措施使得外植体带菌少，抗污染力强，然后选取适宜的外植

体进行培养

2.灭菌方法的改进：真空减压灭菌、磁力搅拌、多次消毒(灭菌)

3.采用酸化培养基或在培养基中加入其他抑菌剂的方法

二、褐变现象产生的机制及对策

在组织培养切割材料时，组织中的酚类化合物在多酚氧化酶的作用下被氧化产生棕褐色的醌类物质并向培养基中进行扩散，以致培养基逐渐变成褐色，外植体组织也随之进一步变褐而死亡的现象称为褐变。

对策：(1)选择适当的外植体 (2)对外植体进行预处理 (3)选择适宜的培养基和培养条件

(4)添加褐变抑制剂和吸附剂 (5)进行细胞筛选和多次转移

三、玻璃化的原因及对策

离体培养过程中培养基与外植体的水势梯度过大，造成水分失调，因此而形成并打破内源激素的平衡，造成某些代谢过程受阻，代谢过程受阻又反过来抑制离子的吸收，从而加重生理失调。这一系列犹如链式反应，是连续和循环的过程，这样就导致玻璃化。

对策：(1)利用固体培养 (2)注意碳源种类和浓度的选择 (3)注意通气，降低相对湿度

(4)调节培养基中激素的浓度 (5)控制温度，增加自然光照