10细胞工程
细胞工程知识点总结

《细胞工程》知识点总结一、细胞工程(Cell Engineering):在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良,使其生产出人类所需要的产品。
包括:细胞培养、细胞融合、细胞器移植、核质移植、染色体移植、转基因等产品:生物的组织、器官、个体;抗体、多肽药物、蛋白质、酶;天然药物、色素、香精;等二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程。
三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术,最后在体内生长、分化、发育而成的。
四、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体。
又称为无菌培养(aseptic culture)、离体培养(in vitro culture)。
五、植物组织培养的类型:1、植株培养(Plant Culture):在容器(玻璃瓶、透明塑料瓶等)中无菌培养完整的植株。
植株来源:由种子无菌萌发而来;通过植物器官、组织、细胞再生而来。
在快速繁殖中,后期的成苗和壮苗阶段属于植株培养。
(一般时间较短)2、胚培养(Embryo Culture):无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚,使其形成正常的植株。
目的:○1促进胚的提早萌发,缩短育苗时间;○2克服远源杂种胚的夭折,以获得新的育种材料;○3在科学研究中,用胚培养所得到的幼苗作为其它试验的材料。
3、器官培养(Organ Culture):无菌培养植物的根、茎、叶、芽、花、果等器官,使其增殖或形成其它的组织或器官等。
4、组织培养(Tissue Culture):指无菌培养植物各种组织(如分生组织、形成层、木质部、韧皮部、皮层、薄壁组织、胚乳等),或由外植体分化形成的愈伤组织(callus),使其增殖或者分化。
注:Callus(愈伤组织):具有旺盛分裂能力,但没有组织和器官分化的细胞群。
5、花药与花粉培养:无菌培养植物的花药(带花粉)或花粉,形成单倍体植株。
补充:有效的育种辅助手段:单倍体植株获得以后,通过染色体加倍,即得到可以稳定遗传的纯和二倍体,缩短植物育种年限。
细胞工程知识点及重点难点总结

第一章绪论1、细胞工程的概念,广义的细胞工程,狭义的细胞工程,⏹细胞工程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一定细胞产品的一门综合性科学技术。
⏹广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术,狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
2、细胞工程的研究内容(研究生物类型,实验操作对象)⏹根据研究生物类型不同,细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。
⏹动物细胞工程包括:细胞培养技术(包括组织培养、器官培养);细胞融合技术;胚胎工程技术 (核移植、胚胎分割等);克隆技术(单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆)。
⏹植物细胞工程包括:植物组织、器官培养技术;细胞培养技术;原生质体融合与培养技术;亚细胞水平的操作技术等。
3、细胞工程的重要应用(植物、动物)⏹植物细胞工程的应用:脱毒和快速繁殖细胞工程育种:利用培养变异,筛选优良突变体利用远缘杂交幼胚培养,获得杂种植株,克服其杂交不亲和性利用细胞融合技术,克服远缘杂交不亲和性倍性育种离体种质保存细胞培养生产有用物质⏹动物细胞工程的应用动物细胞培养生产医药产品(单克隆抗体)新品种培育试管动物与婴儿组织工程珍稀动物资源的保存与保护第二章细胞工程基础1、细胞分化:个体细胞发育过程中,后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。
2、发育潜能:指细胞分化能力的强弱。
3、细胞全能性:指细胞具有发育成完整个体的潜能.4、细胞多能性:指随着胚胎发育,有的体细胞失去全能性,具有分化出多种组织的潜能.5、去分化:又称脱分化,指某些条件下分化细胞不稳定,又回到未分化状态的这一过程6、愈伤组织:脱分化后的细胞,经过细胞分裂,产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。
愈伤组织的种类胚性愈伤组织(Embryonenic callus):表面光滑、组织结构紧凑、细胞小、再生力强。
细胞工程名词解释细胞生物学

细胞工程名词解释细胞生物学
细胞工程是一门交叉学科,结合了细胞生物学、工程学和生物技术等领域的知识和技术,旨在研究和应用细胞的生理、功能和行为,以开发新的治疗方法、生物材料和生物工艺过程。
以下是一些细胞工程和细胞生物学中常见的术语的解释:
1. 细胞:构成生物体的基本结构和功能单位。
细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
2. 细胞培养:将细胞放置在含有适当营养物质的培养基中,以提供适宜的环境条件,促使细胞的生长和繁殖。
3. 细胞系:源自同一种细胞的细胞群体,在连续培养中保持相对稳定的特性和遗传信息。
4. 细胞生长:细胞体积和数量的增加,通常伴随着细胞代谢活动和分裂。
5. 细胞分化:多能干细胞经过一系列分化过程,形成特定类型的细胞,具有特定的形态和功能。
6. 细胞凋亡:计划性的细胞死亡过程,由细胞内部的遗传程序控制。
7. 基因表达:基因在细胞中转录为RNA,并进一步翻译为蛋白质的过程。
8. 细胞信号传导:细胞间通过化学信号分子进行信息传递的过程,调控细胞的生理和行为。
9. 细胞重编程:通过改变细胞的遗传信息和表达模式,使其从一种特定类型的细胞转化为另一种类型的细胞。
10. 细胞工程技术:应用工程学和生物技术手段,改变细胞的特性、功能或行为,以满足特定的研究或应用需求。
这些术语提供了对细胞工程和细胞生物学领域中一些重要概念的基本理解,但细胞工程作为一个广泛的领域,涵盖了更多复杂和专业化的概念和技术。
细胞工程名词解释

细胞工程名词解释细胞工程是一门跨学科的科学,涉及生物学、工程学和医学等领域。
它利用细胞和细胞内部的分子机制来改变或控制细胞的行为和功能,旨在开发新的治疗方法、生产新的药物和材料,甚至重新构建组织和器官。
细胞工程中涉及的名词有很多,下面将逐个进行详细解释。
1. 细胞:细胞是生物体的基本单位。
它由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
不同类型的细胞具有不同的结构和功能,包括神经细胞、肌肉细胞、免疫细胞等。
2. 细胞培养:细胞培养是指将细胞从生物体中分离出来,并在人工培养基中提供适宜的环境条件以维持其生长和繁殖。
细胞培养是细胞工程研究的基础,也是生产细胞和组织相关产品的必要过程。
3. 细胞系:细胞系是指从同一来源的细胞分离出的并能无限传代的细胞群。
细胞系的建立对于细胞研究和应用非常重要,可以提供大量相同的细胞用于实验和生产。
4. 基因工程:基因工程是指通过改变细胞或生物体中的基因来获得新的性状或功能。
在细胞工程中,基因工程被广泛应用于构建基因表达系统、改良细胞的代谢途径或增强细胞分泌功能等。
5. 组织工程:组织工程是利用细胞和支架材料构建人工组织或器官。
通过将细胞种植到支架材料上,并提供适宜的生长条件,可以使细胞自组织形成功能性的组织结构。
6. 干细胞:干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜力的细胞。
干细胞可以分化为各种不同类型的细胞,包括神经细胞、心肌细胞等。
在细胞工程中,干细胞被广泛研究和应用于再生医学和组织工程。
7. 基因治疗:基因治疗是一种通过引入或修复患者体内的遗传物质来治疗疾病的方法。
在细胞工程中,基因治疗被用于修复或增强细胞的功能,以实现治疗效果。
8. 生物反应器:生物反应器是用于在控制条件下培养细胞的设备或系统。
生物反应器的设计和优化对于细胞工程研究和应用至关重要,可以提高细胞的产量和质量。
9. 细胞活力评估:细胞活力评估是用于确定细胞的生存状态和活力水平的方法。
通过测量细胞的代谢活性、细胞膜完整性、细胞数量等指标,可以评估细胞的健康状态和响应。
《细胞工程》考试大纲精品文档10页

《细胞工程》考试大纲第一章绪论一、名词高技术、生物技术、细胞工程、生化工程.二、知识点现代生物技术是一项高技术;生物技术的基本内容;细胞工程在整个生物工程中的地位;细胞工程主要的技术领域;细胞工程的主要应用。
第二章细胞工程理论基础一、名词细胞、细胞周期、细胞凋亡、细胞分化、奢侈基因、管家基因.二、知识点细胞共性。
第三章细胞工程基本技术一、名词生物安全、p1级实验室、清洁液、干热灭菌、湿热灭菌、无菌操作技术、细胞贴壁率、细胞计数、MTT法、活体染色、成集落试验、污染。
二、知识点细胞工程实验室主要的仪器设备;细胞培养室的基本要求;p1级实验室的基本要求;细胞培养室常见的消毒方法;玻璃器皿的清洗方法;判断清洁液失效的方法及延长其寿命的方法;无菌操作的技术要领与要求;培养细胞的观察技术;培养细胞的主要污染与排除;细胞计数应注意的问题;细胞冻存与复苏的技术要点及注意事项。
第四章细胞培养与代谢调控一、名词分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
二、知识点分批式培养、连续式培养、灌流式培养的特点。
第五章植物人工繁殖一、名词植物细胞工程、植物组织培养、外植体、脱分化、再分化、愈伤组织、胚状体、大量元素、微量元素、器官发生途径、胚状体发生途径、植物快速无性繁殖、植物脱毒、胚培养、胚乳培养、人工种子、体细胞胚。
二、知识点植物细胞工程的主要内容;植物组织培养的理论基础;植物细胞工程的技术手段;植物组织再分化的两条途径;植物组织培养的主要步骤与技术要点;影响植物细胞脱分化和再分化因素;愈伤组织有的特点及其在细胞工程中的重要性;愈伤组织再生植株的途径;植物组织与动物细胞的超低温保存原理及方法的不同;植物细胞的几种大规模培养系统的特点及其影响因素;生长素、细胞分裂素的生理作用及其在组织培养中的意义。
成熟胚培养与幼胚培养在技术上的异同;植物胚乳培养的类型;植物胚胎培养的意义及影响因素;愈伤组织的形成的三个阶段及主要特征;人工种子的组成、构建与应用;体细胞胚胎发生的同步控制;植物脱毒的方法;植物快繁技术的主要步骤;微繁殖中芽的增殖方式;植物脱毒时外植体的预处理途径。
细胞工程名词解释

细胞工程名词解释
细胞工程是一门研究细胞的学科,通过生物工程技术和细胞生物学知识,利用人工手段控制细胞的生长、分化、功能表达和复制,以改善生物体的特性和治疗疾病。
以下是一些与细胞工程相关的重要名词的解释:
1. 细胞培养:指将细胞放置在合适的培养基中,提供必需的养分和环境条件,使细胞在体外继续生长和繁殖。
2. 细胞系:指从同一组细胞分离出来的细胞群体,具有相同或相似的遗传特性和生物学行为。
常用于研究和生产中。
3. 细胞扩增:指通过培养和刺激细胞的生长和繁殖,以扩大细胞数量。
常用于生物药物生产等领域。
4. 细胞重编程:指通过改变细胞的遗传表达方式,使其进入特定的发育状态或具备特定的功能,如干细胞重编程。
5. 细胞转染:指将外源DNA或RNA等遗传物质导入到细胞内,改变细胞的遗传信息或表达特性。
6. 细胞分化:指细胞从原始状态进一步发育成特定类型的细胞,具备特定的形态和功能。
7. 三维细胞培养:指将细胞在三维空间内进行培养,模拟更接近真实生物环境的细胞生长环境,有利于研究和应用。
8. 细胞凋亡:指细胞主动死亡的过程,是维持正常细胞数量和组织结构的重要机制。
9. 细胞治疗:指利用细胞材料或干细胞等进行治疗,以修复组织损伤、替代受损细胞或调节免疫等目的。
10. 细胞信号转导:指细胞内外的信号分子通过相互作用和传递,触发细胞内一系列生化反应和基因表达的过程。
细胞工程复习资料
第一章简介1.生物工程(bioengineering)(生物技术):是以生物科学为基础,利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系(包括细胞系),以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合性技术体系。
2.传统生物工程:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程(各个定义见书)后来:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生化工程。
3.细胞工程(cell engineering )是以细胞为研究对象,应用细胞生物学和分子生物学方法,借助工程学的原理或技术,在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性,以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。
广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术,狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
思考题:1.细胞工程的概念、研究范畴、在生物工程中与其它工程的关系。
2.动物细胞工程发展的主要标志性成就。
3.植物细胞工程技术的主要标志性成就。
4.细胞工程的作用与应用领域。
第二章细胞工程基础1、组成细胞的基本元素有哪些?O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg,其中O、C、H、N占90%以上。
细胞化学物质分为:有机物和无机物。
2、原核细胞与真核细胞有哪些区别?原核细胞真核细胞DNA区域没有被摸包被DNA区域有被摸包被没有典型的细胞核和细胞器(只有核糖体)有细胞核(染色体、核仁、核液)和细胞器(核糖体、内质网、叶绿体、高尔基体等)结构简单结构比原核细胞复杂例:细菌、蓝藻例:动植物细胞3、染色体与染色质有什么区别?染色质是指细胞分裂间期遗传物质的存在形式。
染色体是指细胞有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚成的棒状结构。
(染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA组成)4、什么叫细胞周期?也称细胞分裂周期,是指一个细胞经生长、分裂增殖成两个细胞所经历的全过程。
包括分裂期(M期)与间期,间期由G1、S、G2三个阶段组成。
细胞工程名词解释
1.细胞工程学:细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学方法在细胞水平上研究改造生物遗传特性,以获得新的应用性状的细胞系或生物体的有关理论和技术方法的科学.2.外植体:是指用于离体培养的活的植物组织,器官等材料.3.细胞同步化:是指同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通过细胞周期的某一特定时期.4.生物反应器:是指由于高等生物细胞批量化培养的装置及其相应的控制系统.5.微繁:离体无性繁殖是在人工控制无菌条件下,使植物在人工培养基上繁殖的技术,是一种微型操作过程,有时称之为微繁.6.早熟萌发:幼胚接种后,离体胚不继续胚性生长,而是在培养基上萌发成幼苗,通常称之为早熟萌发.7.对称融合:两个完整的细胞质体融合.8.非对称融合:利用物理或法学方法使其亲本的核或细胞质失活后再进一步融合.9:体细胞杂交:指两个离体细胞通过一定的诱导技术使质膜接触而融合在一起随后导致两个细胞核融合在一起的技术,植物体细胞杂交是只除细胞壁后的原生质体融合.10.人工种子:具有良好发育的体细胞胚并能发育成正常完整植株;具有人工胚乳可提供种胚发育的营养;具有能起到保护作用的人工种皮。
类型:裸露的或休眠的繁殖体;人工种皮包被的繁殖体;水凝胶包被的繁殖体。
人工种皮的要求:具有一定的封闭性,保证人工胚乳的各种成分不易流失,同时又具有良好的透气性,保持繁殖体生理活性;具有一定的坚硬度,以加强人工种子的耐储运性和适于机械化操作;无毒无害,能保证繁殖体顺利穿透发芽;配制简单易行,成本低。
11.体细胞无性系:Larkin和Scoworoft(1989)提出把任何形式的细胞培养所形成的植株统称为细胞无性系.12.细胞全能性:一个细胞所具有的产生完整植株的能力,称之为植物细胞的全能性.13:脱分化:离体培养条件下,使一个已经分化的细胞恢复到原始无分化状态的过程就是细胞脱分化.14:器官发生:植物的离体器官发生是指在培养条件下的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根,不定芽的过程.15:细胞悬浮培养:是指将单个游离的细胞或细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术.16.原生质体:指除去细胞壁后的细胞,是一个被质膜包裹的裸露细胞.17.干细胞:细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力,最终衰老死亡,机体在发展适应过程中为补充不足,保留了一部分未分化的原始细胞称之为干细胞. 18.胚性细胞:分化程度不高,具备发育为胚胎或植株的全能性细胞.19.体细胞胚:离体条件下没有经过受精过程,但经过胚胎发育过程所形成的胚的类似物,统称为体细胞胚.20.2,4-D:2,4-二氯苯氧乙酸,生长素的一种,启动愈伤组织形成.21.ZT:玉米素,分裂素的一种,为天然物.22.2-ip:异戊烯腺嘌呤,诱导木本植物芽的萌动,诱导离体细胞增殖不定芽.23.BA:6-苄基氨基嘌呤24.CH:水解酪蛋白,成分:水解氨基酸,后期发生体胚诱导.25.L-H:水解乳蛋白,(诱导愈伤)26.GA:赤霉素,可促进细胞的伸展和茎叶的伸长,长日照植物提前开花,促进果实发育,诱导单性生殖,并且在禾谷类种子萌发中起作用.27.VPP:烟酸或N ick酸,可促进新陈代谢和胚胎发育,高浓度具有抑制,常用量为0.5mg/L.28.V-B6:对根的生长具有促进作用.29.PEG:聚乙二醇,用于诱导体细胞融合.30.DMSO:二甲基亚枫,冻剂.31.FDA:荧光素双醋酸酯盐,活体染色,荧光素在原生质中呈G 光.32非胚性细胞:高度分化或特化的细胞,已经失去分裂和再分化的能力,即使在培养的条件下也不能发育成植株。
细胞工程名词解释
14.植物细胞培养:在离体条件下将植物的单个细胞或小的细胞团在培养基中进行培养在使其增值的一种技术。
15.细胞悬浮培养:单个的游离细胞或细胞团在液体培养基中进行培养的技术。(用胚,胚轴,子叶)
16.固定化培养技术:将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中,培养液呈流动状进行无菌培养的一门技术。
29. 单克隆抗体:像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能够无限增殖,又能持续地分泌特异性抗体,通过克隆化可使杂交细胞成为单纯的细胞系。由此单克隆细胞系统就可以获得结构与各种特性完全相同的高纯度抗体,即单克隆抗体。
30.胚胎工程:主要是哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作,然后让它继续发育,获得人们所需要的成体动物的技术。
1.细胞株:从原代培养或细胞系获得的具有特定性质或标志,并在随后培养期间始终保持具有其特性的细胞。
2.细胞系:从初代培养产生的能进行无限次传代培养的细胞群。
3.密度抑制:随着细胞密度进一步增大,细胞内因营养枯竭和代谢产物的影响抑制正常细胞分裂的现象。
4.接触抑制:随着细胞数量的不断增多,相互接触融成片,正常细胞由于接触限制运动的现象。
17.原生质体:除去了细胞壁后的得到裸露的球形细胞。(植物细胞与动物细胞相比多具有的一层细胞壁)
18.人工种子:最外面包裹一层有机膜,保护水分免于丧失和防止外部力量冲击中间含有培养物所需的营养和某些植物激素,最内侧是被包裹的胶状体或芽。通过这样的组合,认为的制造出和天然种子相类似的结构。
19.体细胞胚:在离体条件下,没有经过受精过程,但经过了胚胎发育过程,所形成的胚的类似物。
10 细胞工程 第十章 动物细胞大规模培养技术
• 悬浮培养过程依据使用培养模式的不同分为批式再灌注培 养、流加补料培养和灌流培养三种。自1996-2000年美 国FDA批准的70%的重组治疗药物,如重组蛋白或抗体等, 均是搅拌罐反应器悬浮培养生产的。 • 悬浮培养的驯化 悬浮培养的细胞对培养环境的要求较高, 培养液组成部分和培养条件对高细胞密度培养具有重要作 用。无血清悬浮培养是用已知的蛋白或激素替代动物血清 的一种细胞培养方式,它能减少后期纯化工作,提高产品 质量。细胞对无血清培养条件的适应能力和生长形式的驯 化,对于建立优化的无血清高密度培养工艺非常重要。
在典型的批式培养过程中(图10一1),细胞的生长一 般经历了潜伏期(lag phase)、对数生长期 (exponential phase )稳定期(steady phase)和衰亡期 (declining phase) 。
• (1)潜伏期:分批培养过程中的潜伏期(或 称滞后期),是指细胞接种后到细胞分裂 繁殖所需的时间。 • 不同细胞或同一类型的细胞,潜伏期都有 差异。 • 影响的因素是多方面的,主要包括培养液 的组成、PH、种子细胞的生理状态、接种 密度和传代操作等。
• (4)衰亡期 • 处于稳定期的细胞,如果不传代或不补充, 或不更新培养液,由于生长环境的恶化, 有时也有可能由于细胞遗传特性的改变, 细胞逐渐进入衰亡期而不断死亡,或由于 细胞内,某些酶的作用而使细胞发生自溶 现象,细胞的数量随着培养的进程而减少。
第二节 大规模培养技术简介
• 动物细胞大规模培养技术是指在一定的条件下(pH值、 温度、溶解氧等),在细胞生物反应器中大量培养动物细 胞,用于生产所需要的生物制品的技术。 • 目前可用于大规模培养的动物细胞有鸡胚、猪肾、猴肾、 地鼠肾等多种原代细胞及人二倍体细胞、CHO(中华仓鼠 卵巢)细胞、BHK-21(仓鼠肾细胞)、Vero细胞(非洲 绿猴肾传代细胞)等,通过大规模体外培养技术培养哺乳 类动物细胞是生产生物制品的有效方法。 • 目前采用动物细胞大规模培养技术生产的产品有:口蹄疫 疫苗、狂犬病疫苗、牛白血病病毒疫苗、脊髓灰质炎病毒 疫苗、乙型肝炎疫苗、疱疮病毒疫苗、巨细胞病毒疫苗、 α及β干扰素、血纤维蛋白溶酶原激活剂、凝血因子Ⅷ和IX、 促红细胞素、松弛素、生长激素、蛋白C、免疫球蛋白、 尿激素、激肽释放酶以及单克隆抗体等。
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细胞工程复习绪论(P1-4)1.名词解释(Cell engineering)细胞工程:是指主要以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
(cell culture)细胞培养: 细胞(组织)培养技术,是从体内取出细胞(或组织),模拟体内的生理环境,在无菌、适温和丰富的营养条件下,使离体细胞(或组织)生存、生长并维持结构和功能。
(tissue culture)组织培养:是指生物细胞和组织在离体条件下的生长和增殖。
(in vitro culture)体外培养:(cell fusion)细胞融合:又称体细胞杂交(somatic hybridization)或细胞杂交(cell hybridization),是指在离体条件下用人工的方法将不同种生物或同种生物不同类型的单细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术。
(cell hybridization)细胞杂交:是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。
(nuclear transplantation)细胞核移植:是利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离,然后再将不同来源的核与质重组,形成杂合细胞。
(chromosone engineering)染色体工程:是把单个的染色体或染色体组转入或移出受体细胞,从而形成新的染色体组成和遗传构成。
(embryonic engineering)胚胎工程:是以生殖细胞和胚胎细胞为对象进行的细胞工程操作,主要技术包括体外受精,胚胎移植,胚胎切割。
(stem cell)干细胞:是动物体内具有分化潜能、并能自我更新的细胞,分为胚胎干细胞和组织干细胞。
2.细胞工程的现实应用:第一章细胞培养的设施与基本条件(P7-16)1.超净工作台的工作原理一般细胞培养室多利用两种超净工作台,一种是测流式,另一种为外流式。
两者基本原理大致相同,都是将室内空气经粗过滤器初滤,由离心风机压入静压箱,再经高效空气过滤器精滤,由此送出的洁净气流以一定的、均匀的断面风速通过无菌区,从而形成无尘无菌的高洁净度工作环境。
但两种净化台的气流方向不同。
侧流式工作台净化后的空气气流由左侧通过工作台面流向对侧,也有从上向下流向对侧,从而形成气流屏障以保持工作区无菌。
2.二氧化碳培养箱需要有能控制温度的培养箱,如恒温培养箱及CO2培养箱,均要具有较高的灵敏度。
CO2培养箱适合开放式或半开放式的细胞培养,能恒定地提供定量CO2。
通常使用条件为37摄氏度,5%CO2。
3.过滤除菌装置大部分培养液可通过高压蒸汽消毒方式进行灭菌消毒,但仍有很多培养液常含有维生素蛋白质多肽生长因子等物质,这些物质在高温或射线下易发生变性或失去功能,因而多采用过滤除菌。
微孔滤膜滤器,分为可换膜式滤器和一次性滤器。
0.1um滤膜可除去支原体,过滤除菌最保险。
一般0.22滤膜除菌效果较保险,可阻拦大部分的微生物。
5.液氮---细胞保存液氮温度低达-196摄氏度,使用时要防止冻伤,由于液氮不断挥发,应注意观察存留液氮情况。
定期补充液氮,避免挥发过多而致细胞受损。
补充:倒置显微镜:使用倒置显微镜定期检查培养细胞器皿中的细胞生长情况,可及时调整培养条件。
光照培养箱:用于少量植物材料的培养。
有光照箱和暗箱培养,摇床:细胞悬浮培养,有水平往复式和回旋式,常用震荡速度为100r/min.第二章清洗与消毒(P17-23)1.玻璃器皿的清洗玻璃器皿的清洗包括浸泡,刷洗,浸酸和冲洗。
浸泡:新瓶使用前用自来水简单刷洗,后用稀盐酸浸泡过夜。
刷洗:用软毛刷反复刷洗以除去器皿内外表面的杂质。
浸酸:由浓硫酸重铬酸钾及蒸馏水配制而成,具有很强的氧化作用。
冲洗:玻璃器皿在使用后,刷洗及浸泡后都必须用水充分冲洗。
2.橡胶塞,塑料器皿,除菌滤器的洗涤橡胶塞:用后立即放入水中浸泡,NaOH煮沸,自来水冲洗。
HCL浸泡,水冲洗晾干塑料器皿:多为一次性物品。
清理同上。
除菌滤器:清洗液中浸泡,蒸馏水缓慢冲洗。
3.消毒物理灭菌法中的干热灭菌,湿热灭菌,过滤灭菌,射线灭菌,消毒剂(物理灭菌法的方法及适用范围,干热消毒针对哪些材料)紫外线消毒:用于空气操作台表面和不能使用其他方法进行消毒的器皿。
直接破坏微生物核酸和蛋白质使其失活。
间接紫外产生臭氧。
紫外灯距离地面不超过2.5m,紫外灯距离工作台面不超过1.5m。
电离辐射:主要是放射性核素产生的X线和加速器等的辐射,适用于消毒量大和不适合做高压或滤过等培养用品。
如培养瓶,培养皿,优点是灭菌时不能升温。
不适合消毒活的生物材料。
湿热消毒:高压蒸汽消毒,常用消毒压力及时间:干热消毒法:将点烤箱物品加热到160摄氏度,保持90-120min,该法主要用于消毒玻璃器皿。
金属橡胶塑料不能用干热消毒法。
过滤除菌:将液体和气体用微孔薄膜过滤,使大于孔径的细菌等微生物颗粒阻流,从而达到除菌的目的。
体外培养中,过滤除菌大多用于遇热易发生变性而失效的试剂或培养用液。
第三章细胞培养的基本方法(P24-33)1.无菌操作技术:细胞在体外培养中最为被微生物感染。
防止污染是决定细胞培养成败的关键。
无菌概念和无菌操作必须贯穿整个培养过程的始终。
2.细胞的观察:倒置显微镜,细胞计数的原理及如何计数倒置显微镜可以从培养皿的下方检查培养物,减少观察对细胞生长的影响。
细胞计数的原理:每一个大方格边长为1㎜,则每一大方格的面积为1㎜2,盖上盖玻片后,载玻片与盖玻片之间的高度为0.1㎜,所以计数室的容积为0.1㎜3。
3.名词解释:(cell counting)细胞计数法:是用血细胞计数板计数细胞悬浮液中的细胞数目,以测定细胞增殖和调整细胞浓度的一种方法。
(cell growth curve)细胞生长曲线:是观察细胞在一代生存期内的增生过程的重要指标,以培养时间为横坐标,细胞密度为纵坐标作坐标图。
4.活体染色中台盼蓝染色:酸性活体染料只用于体内活体染色,体外活体染色一般使用碱性活体染料(带正电荷)。
台盼蓝染色鉴定死活细胞。
计数1000个细胞中的活细胞(折光性强且不着色)和死细胞(染上蓝色)数目。
5.培养细胞被污染后的不同现象:细菌:多数情况下当受到细菌污染时,培养液短期内颜色变黄,产生大量酸性物质,出现明显浑浊现象。
真菌:真菌种类繁多,形态各异,但污染后易发现,大多呈白色或浅黄色小点漂浮于培养液表面,肉眼可见,有的散在生长,倒置显微镜下可见于细胞之间有纵横交错穿行的丝状、管状及树枝状菌丝,并悬浮飘荡在培养液中。
支原体:支原体污染后,因他们无致死细胞毒性而可与细胞长期共存,培养基一般不发生浑浊,细胞无明显变化,实际上细胞则能受到多方面的潜在影响,如细胞变形,DNA合成,抑制细胞生长。
病毒:当病毒进入细胞后,可借助于宿主细胞的遗传系统进行复制而装配成新的病毒颗粒。
或整合到宿主细胞的DNA内,从而改变培养细胞的生物学特性,影响细胞的生长或干扰实验结果的准确性。
细胞交叉污染:没有微生物存在,但使培养细胞不同种类之间发生混乱,细胞生长特性,形态发生变化。
第四章细胞培养(P37-75)1.体外培养细胞分两种(什么细胞不贴壁)贴壁型细胞:上皮细胞型(消化道上皮、肝、胰和肺泡上皮),成纤维细胞型(心肌、平滑肌、血管内皮细胞),游走细胞型(单核细胞、巨噬细胞、某些肿瘤细胞),多形型细胞(神经元、神经胶质细胞)悬浮型细胞(不贴壁:血液中的淋巴细胞、白细胞以及某些肿瘤细胞等)2.培养细胞的生长特点(接触抑制可以区分哪两种细胞)细胞在体外培养生长时具有一些特点:如贴附、接触抑制、密度依赖性。
(contact inhibition)接触抑制:由细胞接触而抑制细胞运动的现象。
由于细胞之间有接触抑制特性,一般的正常细胞并不互相重叠于其上而生长,而是呈单层细胞生长。
但是肿瘤细胞由于无接触抑制而能够继续移动和增殖,导致细胞向三维空间扩展,使细胞发生堆积。
因此,接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。
3.细胞(细胞系)的生长过程(S曲线,潜伏期):单个细胞的生长过程:细胞周期是指一个母细胞分裂结束后形成的细胞至下一次再分裂结束形成两个子细胞的时期,可分为G1期,S期,G2期,M期。
细胞系的生长过程:细胞系在培养中能够存活时间的长短,主要取决于细胞的种类、性状和原供体的年龄等。
正常细胞培养时,大致都经历三个生长阶段:原代培养期、传代期、衰退期。
在细胞生命期中,少数情况下在以上三期任何一期均可发生细胞自转化。
转化标志之一是细胞获得永远性增殖能力,成为连续细胞系。
每代细胞的生长过程:在细胞一代中,细胞能倍增3-6次,每一代细胞一般都要经过三个生长阶段,潜伏期(详细了解)、指数生长期,停止期。
4.体内外细胞的差异体内细胞通过不断的生长繁殖,不仅数量增加,而且形态与功能会发生由一般向特殊的细胞分化过程,最后导致各种组织的形成与器官的发生。
虽然目前体外培养模拟体内环境的技术已很高,但毕竟尚未全面掌握人体一切生命活动的内在联系,所以模拟的培养条件与体内的情况存在有很大差异。
当将细胞置于体外培养环境时,由于失去了神经、激素等体液的调节和细胞间相互影响,生长在缺乏动态平衡的相对稳定环境中,多次传代增殖后,培养细胞将失去原有组织结构和细胞形态,分化逐渐减弱或不显,出现类似返祖现象。
表现为细胞形态与功能趋于单一化,或传一定代数后衰老死亡,或发生转化,获不死性而成为能无限传代的连续细胞系或恶性细胞。
离体细胞在体外环境生长,必然对体外环境有一个适应过程,其形态与功能也会随之有所改变。
体外培养的细胞状态与体内细胞有较大差别,不能完全反映体内环境。
但事实上细胞离体后其遗传基因未变,所表现出形态与功能的变化可能使基因表达改变。
5.血清培养基(如何选择,血清是什么,血清的缺点)血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的,血清中有些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。
马血清与胎牛血清联合使用,在神经细胞,PC12细胞株等的培养中经常应用。
人血清、鸡血清、兔血清一般用于同种细胞的特殊培养,如鸡血清可促进许多禽类细胞的生长。
血清培养液也有其固有的不少缺点,血清中含有不少有害于细胞生长和繁殖的物质,例如补体、免疫球蛋白和一些生长抑制因子;血清的成分不明确,影响结果分析;不同动物、不同批次的血清成分和活性差别较大,使得培养结果不稳定。
6.如何将组织细胞打散成细胞动物的各种组织均由结合相当紧密的多种细胞核纤维成分组成。
为了获得大量生长良好的细胞,必须把组织细胞分散开,使细胞解离出来。
目前分散组织的方法主要为机械法和消化法两类。
机械法包括离心,切割,机械分散等方法。
7.消化法与如何停止消化消化法是利用生化和化学手段把已剪切成较小体积的组织进一步分散的方法。