细胞工程复习精品.docx

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生物工程（bioengineerinng） ：

是以生命科学为基础，利用生物体系和工程学原理生产生物制品和创造新物种的一门综合技术。

细胞工程（cell engineering） :

是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或特种细胞产物的一门综合性科学技术。

愈伤组织（callus） ：

由外植体组织增生的细胞产生的一团不定型的疏散排列的薄壁组织。

外植体（explant）：

指植物组织培养中用来进行离体无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。

脱分化（dedifferentiation）：

又称去分化，在某些特定条件下，分化细胞的表型也不稳定，其基因活动模式也发生可逆的变化，细胞脱离原状态而回复到分生状态的变化过程。

再分化（redifferentiation） ：

是指在离体条件下，无序生长的脱分化的细胞在适当条件下重新进入有序生长和分化状态的过程。

原代培养（primary culture）：

在首次传代前的培养。

又称初代培养。

传代培养（passage culture/subculturing）：

又称继代培养，是指原代培养的细胞继续转接培养的过程。

看护培养（nursing culture）：

是指用一块生长活跃的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖的一种培养方法。

饲养层培养（feed layer culture）：

是把处理过的（如X射线处理）无活性的或分裂很慢的细胞来饲养所需培养的细胞。

植物组织培养（plant tissue culture）：

是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞、胚胎、原生质体等培养在人工配置的培养基上，给予适当的培养条件，诱导产生愈伤组织，潜伏芽，或者长成新的完整植株的一种实验技术。

植物细胞培养：

指在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中进行震荡培养，得到分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量细胞群的一种技术。

种质资源（germplasm resources）：

又称遗传资源，指一切具有一定种质或基因并能并能繁殖的生物类型的总称，而种质是指决定生物遗传性状并将生物遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质。

人工种子（artificial seed）：

又称合成种子或体细胞种子，是指将植物离体培养的胚状体或芽包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中的类似种子的颗粒。

悬浮培养（suspension culture）：

将单个游离细胞或小细胞团悬浮在液体培养基中进行培养增殖的技术。

细胞融合（cell fusion）：

又称体细胞融合，使用自然或人工方法使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的技术。

原生质体（protoplast） ：

是去除细胞壁后裸露的球形细胞。

体细胞杂交（somatic cell hybridization）：

是指将不同来源的体细胞融合并使之分化再生，形成新品种的技术。

染色体工程（chromosome ngineering）：

是人们按照一定的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，从而达到定向改变遗传性状和选育新品种的一种技术。

多倍体（polyploid） ：

指体细胞中含有超过正常染色体组数的个体，即具有三套以上染色体组的细胞或个体。

同源多倍体：

如果多倍体的染色体来自于同一物种或在原有染色组的基础上加倍而成的个体。

异源多倍体：

如果多倍体的染色体来源于不同物种的个体。

单倍体（haploid）：

是细胞中含有正常体细胞一半染色体数的个体，即具有配子染色体组的个体。

动物细胞培养（animal cell culture） ：

模拟动物体内的生理环境，在无菌、适温和丰富的营养条件下，使离体细胞分裂增殖的一种技术，是动物细胞工程的基础。

杂交瘤细胞（hybridoma cell） ：

在制备单克隆抗体过程中 ，用骨髓瘤细胞和B细胞融合而成的细胞。

单克隆抗体（monoclonal antibody, McAb）：

经过免疫的哺乳类动物单一的B淋巴细胞可以分泌单一性抗体，这种具有特异性的、同质性的抗体就称为~~。

胚胎工程（embryo technology）：

指所有对配子和胚胎进行人为地干预，使其环境因素、发育模式或局部组织功能发生质和量的变化，获得所需的成体动物的技术。

体外受精（in vitro fertilization, IVF） ：

将哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。

核移植（nuclear transfer） ：

利用显微操作技术将一种动物的细胞核移入同种或异种动物的去核成熟卵细胞内，重新组成重构胚并使之发育成成体动物的技术。

多倍体动物（polyploidy animal） ：

指细胞中含有超过正常体细胞染色体组数的动物个体。

转基因动物（transgenic animal） ：

指在基因组内稳定地整合外源基因，并且外源基因可以稳定地遗传给后代的基因工程动物。

干细胞（stem cell, SC） ：

一类具有自我更新和分化潜能的细胞，即起源细胞。

内细胞团（embryoblast） ：

又称胚细胞，是一团位于哺乳动物初期胚胎中的一个细胞团块。

组织工程（tissue engineering） ：

利用生命科学、医学、工程学原理与技术，单独或组合地利用细胞、生物材料、细胞因子实现组织修复或器官再生的一门技术。

种子细胞（ssed cell） ：

是组织修复或器官再生的细胞材料，细胞必须能不断进行细胞分裂，且必须能被调控分化成特定的组织细胞。

胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）：

是从着床前胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞。

成体干细胞（adult stem cell, ASC）：

是成体组织内具有更新和进一步分化潜能的细胞。

1.简述植物组织培养的一般过程【 1）培养材料的采集：

植物具有全能性的细胞有三类：

受精卵、发育中的发生组织细胞、雌雄配子及单倍体细胞。

在快速繁殖中最常用的材料是茎尖，通常切块在0.5cm左右，对于木本花卉来说，针叶树种多采用种子内的子叶或胚轴，草本植物多采用茎尖。

2）培养材料的消毒：

自来水、蒸馏水、消毒刀切成小块，无菌环境下70%酒精，漂白粉饱和液。

3）制备外植体:

 消毒刀切成0.2~0.5cm

小片4）接种和培养接种、封口、温度）培养物的增殖：

继代培养，增殖在分化培养基上6）根的诱导：

生根培养基上进行生根培养7）炼苗移栽8）再生植株的鉴定:

 用细胞学或生态学等方法检查再生植株是否变异】

2.组织培养与细胞培养区别与联系【区别①组织培养：

从机体内取出组织或细胞，模拟机体内生理条件，在机体外进行培养，使之生存或成长成组织；细胞培养：

指植物细胞在体外条件下的存活或生长，此时细胞不长成组织。

②组织培养用于植物快速繁殖的组培技术，细胞培养主要用以生产次生代谢产物为目的大规模细胞培养技术。

联系：

植物细胞培养的一些技术是建立在组织培养基础上的。

3.植物增殖的方式有几种，分别有什么特点。

【1）腋芽增殖：

培养方法简单，能高度保持遗传稳定性，能长期继代繁殖，一般不需要添加外源激素。

缺点：

繁殖系数较小2）不定芽繁殖：

繁殖系数高，遗传稳定性好，但继代次数有限，进行生根培养时才能形成真正的植株。

缺点：

传代次数受限3）胚状体增殖：

增长率高，双极性免去生根环节，胚状体休眠的诱导难以把握，一般可以做人工种子。

缺点：

胚状体的休眠难以把握，成苗率不高4） 愈伤组织增殖：

成功率高，繁殖系数大。

缺点：

遗传稳定性差，对品种要求遗传稳定性高的作物一般不采用这种快速繁殖。

】

4.热处理脱毒与茎尖脱毒的原理及其技术。

（一）热处理脱毒原理1） 病毒进入植物细胞后，随植物细胞的DNA一起复制，热处理不能杀死病毒，只能转化病毒的活性，使病毒在植物体内增殖减缓或增殖停止，而失去侵染能力2）热处理是一种物理效应，加重植物细胞的分裂，使植物细胞在与病毒繁殖中取胜。

热处理脱毒方法①温水浸湿处理：

材料置于50℃

左右热水中浸渍几十分钟到数小时。

特点：

简单易行，成本低，但易使材料受伤②热空气处理：

将植物用35～40℃的热空气处理2～4周或更长时间。

特点：

损伤较小，操作简便，须严格控制温度时间。

（二）茎尖脱毒：

病毒在植物体分布不均一，在植物体内传播主要以维管束为主，越接近生长点约0.1~1.0mm

病毒浓度越稀。

技术关键：

1）诊断病毒种类及分布2）母体植物的选择与预处理3）茎尖剥离4）脱毒苗的保存和繁殖。

5.影响茎尖脱毒的因素【①母体材料病毒侵染的程度：

单一病毒感染的植物脱毒效果好。

②外植体的生理状态：

生长旺盛的芽比休眠芽好③起始培养的珠尖大小：

不带叶原基的生长点培养脱毒效果最好。

】

6.超低温保存的原理（方法）【超低温保存一般是指在低于—80度的超低温环境下保存种质资源。

而液氮为—196度，此时几乎所有的细胞代谢活动停止，仅保存细胞活力和形态分生的潜能，当解冻后能恢复其再生能力（低温能抑制生物细胞的生化活动）】

7.简述理想人工种子的要求【人工种子主要由人工种皮、人工胚乳和胚状体三部分构成，而人工种子的制作过程中包埋是非常重要的环节。

因此对于人工胚乳，理想的包埋介质应满足1） 对所包埋的胚乳无伤害2）

有足够的柔软性，可以保护胚乳，允许其发育。

3）具有一定的硬度，避免运输和操作过程中的伤害4）有穿透性，传递细胞生长的所需的营养，并能容纳其他附加成分，杀虫剂，防腐剂等5）可以用现有的温室和农机器械进行播种。

合适的外植体的愈伤组织经培养得到的胚状体也很重要】

8.简述植物单细胞制备方法的优缺点【1）机械法：

优点：

操作简单，能够获得游离的单个细胞，细胞完整性较好。

缺点：

效率低，获得细胞数量有限。

2）酶解法：

优点：

用果胶酶处理细胞壁，将细胞释放出来，容易获得大量单细胞。

缺点：

酶的成本高，且对细胞活性有一定破坏。

3）愈伤组织诱导法：

优点：

通过愈伤组织反复的几代培养，使细胞之间的结构非常松散，便于得到单个细胞。

缺点：

操作复杂，且添加酶对细胞活性有一定影响】

9.简述理想的植物细胞悬浮体系的要求【1）悬浮培养物分散良好，细胞团较小。

2）均一性好，细胞形状和细胞大小大致相同以及培养基清澈透亮。

3）细胞生长迅速，悬浮细胞的生长量一般为2~3天，甚至更短时间便可以增加一倍】

10.简述原生质体分离纯化的方法。

分离1）机械法缺点①得到的原生质体有限②只限于能够广泛发生质壁分离的组织③不能从成熟的和分生细胞分离原生质体。

优点：

得到原生质体完好无损2）酶解法：

用纤维素酶，果胶酶等降解细胞壁。

缺点：

酶会对原生质体产生一些影响。

优点①能够容易地大量地得到原生质体②条件温和，完整性好，有活力。

③几乎可以从任何组织分离出原生质体纯化方法①沉降—漂浮法：

滤出液置于离心管中低速离心，原生质体将沉于管底，细胞碎屑浮于上清液中。

弃上清，冲洗液冲洗，离心收集底部的原生质体②漂浮法：

利用比重大于原生质体的高渗溶液，在溶液中漂浮，用吸管收集③过滤离心法：

采用40~100um的网筛过滤细胞混合液，除去未消化的细胞，细胞团，碎屑，然后在适当的溶剂内低速离心，弃上清，取底部的原生质体④界面法：

是原生质体处于两界面之间，从而获取一定量得原生质体。

11.细胞融合的主要方法有哪些，各有什么特点。

（1）生物方法（如病毒诱导融合法）优点：

融合率较高，对各种动物细胞都适宜，且仙台病毒能在鸡胚中大量繁殖，容易培养。

缺点：

操作繁琐，融合率不高，病毒能对所融合的细胞产生影响，具有危险性（目前较少使用）。

（2）化学方法（如聚乙二醇PEG诱导融合法）优点：

融合成本低，勿用特殊设备，融合子产生的异核率较高，融合过程不受物种限制。

缺点：

融合过程繁琐，PEG可能对细胞有毒害。

（3）物理方法（如电场诱导融合法）优点：

融合率高，达70%~80%甚至100%，不存在对细胞的毒害问题，可在显微镜下定向诱导，可直接挑选杂种细胞，操作