1、細(xì)胞工程學(xué)名詞解釋及問(wèn)答題一、名詞解釋1、細(xì)胞工程(cytotech no logy 或cell en gi neering ):它是以生物細(xì)胞、組織或器官為研究對(duì)象，運(yùn)用工程學(xué)原理， 按照預(yù)定目標(biāo)，改變生物性狀，生產(chǎn)生物產(chǎn)品，為人類生產(chǎn)或生活服務(wù)的科學(xué)。或應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(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，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)。通過(guò)細(xì)胞工程可以生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品或培養(yǎng)有價(jià)值的植株，并可以產(chǎn)生新的物種或品系。2、看護(hù)培養(yǎng)(nursing culture):用一塊活躍生長(zhǎng)的愈傷組織來(lái)促進(jìn)培養(yǎng)細(xì)胞持續(xù)分裂增殖的方法。3、細(xì)胞雜交(cell hybr

2、idization):指用人工方法把不同類型的兩個(gè)或兩個(gè)以上細(xì)胞合并成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。4、外植體explant：從植物體上分離下來(lái)的用于離體培養(yǎng)的植物組織、器官等材料。5、人工種子：是指植物離體培養(yǎng)中產(chǎn)生的胚狀體或不定芽包裹在含有養(yǎng)分和保護(hù)功能的人工胚乳和人工種皮中所形 成的能發(fā)芽岀苗的顆粒體。6、花藥培養(yǎng)(anther culture ):將成熟或未成熟的花藥從母體植株上取下，放在無(wú)菌的條件下，使其進(jìn)一步生長(zhǎng)、 發(fā)育成單倍體細(xì)胞或植株的技術(shù)。(指離體培養(yǎng)花粉和花藥，使小抱子改變?cè)械呐渥芋w發(fā)育途徑，轉(zhuǎn)向抱子體發(fā)育 途徑，形成花粉胚或花粉愈傷組織，最后形成花粉植株，并從中鑒定岀單倍體植株，使之

3、二倍化的細(xì)胞工程技術(shù)。7、 條件培養(yǎng)基(conditioned medium):培養(yǎng)過(guò)程中，有些細(xì)胞可能會(huì)分泌活性物質(zhì)到培養(yǎng)液中，這種培養(yǎng)過(guò)某種細(xì)胞 以后，含有細(xì)胞分泌物的培養(yǎng)液稱為條件培養(yǎng)基。8、植物脫毒：由人工用物理、化學(xué)和生物方法將植物體組織器官病原體消除，以使這些組織器官生成完整植株。9、原代細(xì)胞系：指從機(jī)體中取岀而直接培養(yǎng)的細(xì)胞，從一代到十代的細(xì)胞培養(yǎng)是原代培養(yǎng)，形成的整個(gè)系統(tǒng)叫原代細(xì)胞系。10、 體細(xì)胞雜交：指在人工控制條件下，不經(jīng)過(guò)有性過(guò)程，兩種體細(xì)胞原生質(zhì)體相互融合產(chǎn)生雜種的方法。11、胚胎培養(yǎng)：是指胚或具胚器官(如子房、胚珠等)在離體無(wú)菌條件下發(fā)育成幼苗的技術(shù)。12、互補(bǔ)選擇

4、：是指利用兩個(gè)親本具有不同的遺傳和生理特征，在特定培養(yǎng)條件下，具有發(fā)生互補(bǔ)作用的雜種細(xì)胞才 能生長(zhǎng)的選擇方法。13 、懸浮培養(yǎng) (suspension culture): 是細(xì)胞培養(yǎng)的基本方法，是將單個(gè)游離細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng) 增殖的技術(shù)。14 、植板率 :植板率是能長(zhǎng)出細(xì)胞團(tuán)的單細(xì)胞在接種單細(xì)胞中所占的比例。15、玻璃化凍存：是指液體轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)(玻璃態(tài))的固化過(guò)程。16 、接觸抑制 (contact inhibition) ：當(dāng)細(xì)胞在基質(zhì)上分裂增殖，逐漸匯合成片即每個(gè)細(xì)胞與其周圍的細(xì)胞相互接觸時(shí)， 細(xì)胞就停止增殖，即細(xì)胞密度不再增加，這一現(xiàn)象稱之為接觸抑制或密度依賴抑制現(xiàn)象

5、。17 、非對(duì)稱融合( aymmetric fusion )：利用物理或化學(xué)方法使某親本的核或細(xì)胞質(zhì)失活后再進(jìn)行融合。18 、對(duì)稱融合( symmetric fusion )：兩個(gè)完整的細(xì)胞原生質(zhì)體融合。19、胞質(zhì)體：不含細(xì)胞核而僅含有部分細(xì)胞質(zhì)的原生質(zhì)體。20、體細(xì)胞胚：離體培養(yǎng)下沒(méi)有經(jīng)過(guò)受精過(guò)程，但經(jīng)過(guò)了胚胎發(fā)育過(guò)程所形成的胚的類似物(不管培養(yǎng)的細(xì)胞是體細(xì) 胞還是生殖細(xì)胞) 。21、永久細(xì)胞系：大多數(shù)細(xì)胞系在有限的代數(shù)內(nèi)以不變的形式增殖，當(dāng)超過(guò)有限世代后，在體外永久存活下來(lái)發(fā)育成 永久細(xì)胞系或稱連續(xù)細(xì)胞系。22、有限細(xì)胞系：經(jīng)繼代培養(yǎng)后細(xì)胞系即使培養(yǎng)條件均能滿足細(xì)胞繁殖生長(zhǎng)，它們也只能在有

6、限的時(shí)間內(nèi)生存，經(jīng)過(guò) 運(yùn)動(dòng)世代后細(xì)胞將逐漸死亡。23、細(xì)胞同步化：在一般培養(yǎng)條件下，群體中的細(xì)胞處于不同的細(xì)胞周期時(shí)相之中。為了研究某一時(shí)相細(xì)胞的代謝、 增殖、基因表達(dá)或凋亡，常需采取一些方法使細(xì)胞處于細(xì)胞周期的同一時(shí)相，這就是細(xì)胞同步化技術(shù)。24 、核質(zhì)體 (miniprotoplast) ：由原生質(zhì)膜和薄層細(xì)胞質(zhì)包圍細(xì)胞核形成的小原生質(zhì)體。25、微小原生質(zhì)體：由原生質(zhì)膜和薄層細(xì)胞質(zhì)包圍細(xì)胞核形成的小原生質(zhì)體，又稱核質(zhì)體。26、間接篩選：是指利用在選擇條件下細(xì)胞突變體可優(yōu)先生長(zhǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行篩選的方法。27、直接篩選：是利用突變體表型的某種特征為指標(biāo)進(jìn)行篩選的方法。二、問(wèn)答題談?wù)勀銓?duì)生長(zhǎng)培養(yǎng)基和

7、維持培養(yǎng)基中各種組成成分及其在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中所起的作用的認(rèn)識(shí)。生長(zhǎng)培養(yǎng)基一般包括九種成分：水（在細(xì)胞內(nèi)主要起溶劑作用，占培養(yǎng)基成分的95% ）;無(wú)機(jī)鹽（調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，防止細(xì)胞失水皺縮或者吸水膨脹而死，解決培養(yǎng)細(xì)胞短期生存問(wèn)題，也可以通過(guò)改變其含量調(diào)節(jié)pH ）;微量元素（任何真核細(xì)胞的培養(yǎng)都需要微量元素）；維生素（動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要維生素，且需要種類比植物要多一些）緩沖系統(tǒng)（維持培養(yǎng)基的pH ）;能源和碳源（為動(dòng)物細(xì)胞提供能量，也可以調(diào)整培養(yǎng)基滲透壓，多利用葡萄糖，蔗 糖）；氮源（合成蛋白質(zhì)和核酸）；激素和生長(zhǎng)因子（細(xì)胞生長(zhǎng)和增值必不可少）；添加劑（如抗生素，以減少污染 機(jī)會(huì)，某些非營(yíng)養(yǎng)成分

8、改變因血清增加的培養(yǎng)基粘滯性，可改變起沫屬性）。生長(zhǎng)培養(yǎng)基是促使培養(yǎng)細(xì)胞快速生長(zhǎng)和 增值的培養(yǎng)基。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，一般只要將生長(zhǎng)培養(yǎng)基中的血清濃度降低或全部除去，就可以獲得維持培養(yǎng)基。維 持培養(yǎng)基的目的是提高培養(yǎng)細(xì)胞的生產(chǎn)力，更多更快的生產(chǎn)目的產(chǎn)物。血清在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中中所起的作用是什么？如何判斷無(wú)血清培養(yǎng)基是否適合動(dòng)物細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖？主要功能有1）提供對(duì)維持細(xì)胞指數(shù)生長(zhǎng)的激素和氮源。2）提供結(jié)合蛋白，能識(shí)別維生素、脂類、金屬和其他激素等，能夠結(jié)合或調(diào)解它們所結(jié)合的物質(zhì)活力。3）有些情況下，結(jié)和蛋白能與有毒金屬和熱源結(jié)合，起到解毒作用。4）是細(xì)胞貼壁、鋪展在塑料培養(yǎng)基上所需因子的來(lái)源。5）起

9、酸堿度緩沖劑的作用。6）提供蛋白酶抑制劑，使細(xì)胞傳代時(shí)使用的胰蛋白酶失活，保護(hù)細(xì)胞不受損傷。無(wú)血清培養(yǎng)基是由基礎(chǔ)培養(yǎng)液和附加成分組成，取代血清的補(bǔ)充物可以有：激素和生長(zhǎng)因子；結(jié)合蛋白；貼壁和 擴(kuò)展因子；微量因素和低分子質(zhì)量的營(yíng)養(yǎng)成分。至少要在該培養(yǎng)基上經(jīng)過(guò)連續(xù)三代測(cè)試，才能確定細(xì)胞能否在該培養(yǎng) 基中生長(zhǎng)。植物離體無(wú)性繁殖有什么意義？離體無(wú)性繁殖依器官發(fā)生方式不同可分為那幾種繁殖方式?意義：1）繁殖速度快，經(jīng)濟(jì)效益高。2）占用空間小，不受季節(jié)限制，便于工廠化育苗。3）繁殖各種珍稀、瀕危苗木和突變體，為育種服務(wù)。方式：不定芽型；器官型；器官發(fā)生型；胚狀體發(fā)生型；原球莖型簡(jiǎn)述植物細(xì)胞培養(yǎng)單細(xì)胞分離方

10、法及培養(yǎng)方法。分離方法：1）機(jī)械法：將葉片輕輕研碎，經(jīng)過(guò)濾和離心，收集和凈化細(xì)胞。2）酶法：利用果膠酶、纖維素酶處理植物葉片或其他外植體，使細(xì)胞分離。3）化學(xué)法：利用一些化學(xué)藥劑游離細(xì)胞，如草酸鈣，秋水仙素等。培養(yǎng)方法1 ）細(xì)胞懸浮培養(yǎng)：將植物游離細(xì)胞或細(xì)小的細(xì)胞團(tuán)在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)。2 ）看護(hù)培養(yǎng)：用一塊活躍生長(zhǎng)的愈傷組織來(lái)促進(jìn)培養(yǎng)細(xì)胞持續(xù)分裂和增值。3）平板培養(yǎng)：將一定細(xì)胞密度的單細(xì)胞懸浮液與加熱融化后冷卻至35°未凝固的含瓊脂培養(yǎng)基混合，再迅速倒入培養(yǎng)皿形成一平板進(jìn)行培養(yǎng)。4）微室培養(yǎng)：在人工制造的無(wú)菌小室中，將一滴懸浮細(xì)胞液培養(yǎng)在少量培養(yǎng)基上，使其分裂增殖形成細(xì)胞團(tuán)。利用細(xì)胞

11、大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物次生代謝物有什么意義？意義：1）次生物質(zhì)的生產(chǎn)是在可控制的條件下進(jìn)行的，因此可以通過(guò)改變條件和篩選新細(xì)胞系，得到超過(guò)整株 植物產(chǎn)量的代謝產(chǎn)物。2）培養(yǎng)細(xì)胞在無(wú)菌條件下生長(zhǎng)，可以排除病菌和蟲(chóng)害的侵?jǐn)_。3）可以進(jìn)行特定的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)。4）可以探索新的合成路線和獲得新的有用物質(zhì)。植物原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)有哪些主要的步驟？分離方法：1）機(jī)械分離法：借助于利器或機(jī)械磨損等措施使細(xì)胞壁破損，促使原生質(zhì)體釋放。2）酶解分離法:將材料放入能降解細(xì)胞壁的混合等滲酶液中保溫一定時(shí)間，使細(xì)胞壁被降解，獲得有活力的原生質(zhì)體。原生質(zhì)體培養(yǎng) 包括原生質(zhì)體分離、純化、活力測(cè)定、原生質(zhì)體培養(yǎng)及植株再生等

12、步驟。植物體細(xì)胞融合可以分為哪幾類？它們?cè)谥参镉N中有何意義？分為自發(fā)融合和誘發(fā)融合。理論上任何細(xì)胞都有可能通過(guò)體細(xì)胞雜交而成為新的生物資源， 對(duì)于種質(zhì)資源的開(kāi)發(fā) 與利用具有深遠(yuǎn)的意義；融合過(guò)程不存在有性雜交過(guò)程中的種性隔離機(jī)制的限制， 為遠(yuǎn)緣物種間的遺傳物質(zhì)交換提供 了有效途徑；在雜種的分裂和增殖過(guò)程中， 雙親的葉綠體和線粒體 DNA亦可發(fā)生重組，從而產(chǎn)生新的核外遺傳系統(tǒng)。為什么花藥和花粉植株是倍性混合群體?花粉和花藥的倍性與植物的種類、接種材料的類型、接種花粉的發(fā)育時(shí)期、培養(yǎng)基中的激素種類與濃度、花粉植 株的發(fā)生方式及愈傷組織繼代培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短等因素都有關(guān)系。1）體細(xì)胞組織的干擾：花藥構(gòu)造

13、中的藥壁、藥隔、花絲都是體細(xì)胞組織，在離體培養(yǎng)條件下也能再生岀植株，且比花粉更易誘導(dǎo)生成再生植株，由這些體細(xì)胞再生岀的 植株一般都是二倍體。2）生殖細(xì)胞的的自發(fā)加倍：即核內(nèi)有絲分裂不正常，形成不完全的細(xì)胞壁，造成核分裂與細(xì) 胞壁形成不同步而發(fā)生核融合現(xiàn)象，這種再生植株便是二倍體或多倍體。植物超低溫保存的原理是什么？如何進(jìn)行離體材料的超低溫保存？在冰凍過(guò)程中避免了細(xì)胞內(nèi)因水分結(jié)冰導(dǎo)致組織和細(xì)胞死亡，并且在解凍過(guò)程中防止細(xì)胞內(nèi)水分的次生結(jié)冰，或在融凍時(shí)避免細(xì)胞過(guò)度脫水而達(dá)到植物材料保存的目的。離體材料保存步驟：1 ）預(yù)處理，可保證較高的存活率；2）冷凍處理，這是冷凍保存的關(guān)鍵，包括快速冷凍法和慢速

14、冷凍法；3）在液氮中進(jìn)行冷凍貯藏；4）解凍，包括快速解凍法和慢速解凍法；5）再培養(yǎng)，將已解凍的材料重新置于培養(yǎng)基上使其恢復(fù)生長(zhǎng)。影響植物超低溫保存效果的因素有哪些？如何使離體材料獲得比較滿意的保存效果？預(yù)處理方法、冷凍方法、解凍方法、植物材料的性質(zhì)、冷凍保護(hù)劑等。1）在預(yù)處理后，將材料降溫，再加入冷凍防護(hù)劑；2）根據(jù)植物對(duì)低溫的敏感程度選擇合適的冷凍處理方法；3）改變冷凍貯存技術(shù)，使適宜溫度下保存的材料生活力上升；4）對(duì)不同植物選用適當(dāng)?shù)慕鈨龇椒ǎ?）再培養(yǎng)前，需對(duì)材料進(jìn)行多次清洗，并在培養(yǎng)基中加入一些 特殊物質(zhì)提高存活率。試述動(dòng)物細(xì)胞原代和傳代培養(yǎng)方法。1）組織塊培養(yǎng)法：無(wú)菌條件下，從有機(jī)體

15、內(nèi)取岀組織，用平衡鹽溶液漂洗數(shù)次，洗去血污，并剔除多余成分，剪成1mm大小的組織塊；均勻接種于培養(yǎng)瓶底部，采用薄層培養(yǎng)法或翻轉(zhuǎn)干涸法使組織小塊貼壁。2）酶解培養(yǎng)法：無(wú)菌條件下，從有機(jī)體內(nèi)取岀組織，用平衡鹽溶液漂洗數(shù)次，洗去血污，并剔除多余成分，剪成1mm大小的組織塊；用胰蛋白酶或膠原酶溶液消化；將制備成的單細(xì)胞懸液，接種到培養(yǎng)基中培養(yǎng)；數(shù)天后細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，鋪滿培養(yǎng)瓶底 部，形成單細(xì)胞。1）貼壁培養(yǎng)2）懸浮培養(yǎng)，適用于非貼壁依賴性細(xì)胞。體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線有何特點(diǎn)？細(xì)胞系的演化過(guò)程是怎樣的？如何理解體外培養(yǎng)細(xì)胞的去分化現(xiàn)象?1）潛伏期：細(xì)胞有生長(zhǎng)活動(dòng)而無(wú)細(xì)胞分裂，一方面細(xì)胞逐漸適應(yīng)新的環(huán)境

16、，另一方面不斷積累分裂增殖所需要的某些物質(zhì)。2）指數(shù)生長(zhǎng)期：細(xì)胞數(shù)目成倍生長(zhǎng)，細(xì)胞活力最佳。3 ）平臺(tái)期：細(xì)胞不再分裂而停止繁殖。 4）衰退期：細(xì)胞發(fā)生中毒性改變，甚至脫落死亡。三個(gè)階段：原代培養(yǎng)階段（細(xì)胞核型正常），有限細(xì)胞系階段（分裂生長(zhǎng)旺盛的細(xì)胞占優(yōu)勢(shì)，但有一定壽命），連續(xù)細(xì)胞系（少數(shù)細(xì)胞系發(fā)生特化，獲得永生）。終末分化細(xì)胞在體外人工環(huán)境下，往往可以重新獲得分裂增殖的能力，有些細(xì)胞還會(huì)失去其特異分化性質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為體外培養(yǎng)細(xì)胞的去分化。去分化的原因可能是由于缺少適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)環(huán)境，是細(xì)胞不能表達(dá)分化特征，加上細(xì) 胞對(duì)體外環(huán)境的不適應(yīng)而發(fā)生了變化。對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行常規(guī)檢查主要有那幾個(gè)方面內(nèi)

17、容？如何判斷和排除微生物污染、病毒污染、化學(xué)污染和交叉污染？1）培養(yǎng)液pH，以便及時(shí)更換培養(yǎng)基或判斷有無(wú)污染；2）細(xì)胞健康狀況，包括細(xì)胞形態(tài)、胞漿和膜；3）微生物污染及排除；4）細(xì)胞交叉污染及化學(xué)物質(zhì)污染。觀察培養(yǎng)物的清亮度；用pH指示劑酚紅觀察培養(yǎng)基顏色；真菌污染肉眼可見(jiàn)到白色，黃色或黑色的菌落；細(xì)胞病變效應(yīng)如蝕斑，可作為早期檢測(cè)病毒污染的指示特征；實(shí)驗(yàn)器材如吸管最好用一次即更換可以避免交叉污染，培養(yǎng)器皿洗滌干凈培養(yǎng)用液來(lái)源可靠可以避免化學(xué)物質(zhì)污染；使用化學(xué)（抗生素）或物理（高熱）方法抑菌或殺死微生物。體外培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞分裂是否同步？如何得到同步化的細(xì)胞？體外培養(yǎng)細(xì)胞的分裂增殖活動(dòng)是比較旺盛

18、的，但并不同步。獲得同步化細(xì)胞可以從兩條途徑著手：一是誘導(dǎo)細(xì)胞同步化，根據(jù)細(xì)胞在細(xì)胞周期各個(gè)不同階段中的形態(tài)、體積、大小、密度、細(xì)胞表面化學(xué)性質(zhì)以及散射光總量等均不相同的特點(diǎn)，采用物理化學(xué)方法，將處于不同時(shí)相的細(xì)胞分離 岀來(lái)。二是分離同步化的細(xì)胞，誘導(dǎo)細(xì)胞停止于細(xì)胞周期的某一時(shí)相。試述細(xì)胞融合的原理以及雜交細(xì)胞的篩選方法。細(xì)胞融合的基本過(guò)程：1 ）細(xì)胞在誘融劑或正弦電場(chǎng)作用下凝集，彼此靠近；2）兩個(gè)相鄰細(xì)胞之間的質(zhì)膜相互融合，隨后兩個(gè)親本細(xì)胞質(zhì)膜上的受體、糖蛋白、糖脂等質(zhì)膜成分也在融合后的質(zhì)膜上重新分布；3）細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合;4）細(xì)胞核融合，形成單核融合細(xì)胞。非選擇性篩選：用機(jī)械方法把單個(gè)雜交細(xì)胞挑選岀來(lái)，讓其分裂繁殖，培養(yǎng)岀細(xì)胞克隆。選擇性篩選：根據(jù)細(xì)胞 對(duì)藥物的抗性，營(yíng)養(yǎng)要求或溫度敏感性等的不同，選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，將雜交細(xì)胞分離岀來(lái)。試述雜交瘤技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的原理和技術(shù)過(guò)程。正常的