生物技術細胞工程

2022-10-15 10:18:05 字數 5189 閱讀 1087

一、 名詞解釋

1、脫分化:離體培養條件下,使乙個已分化的細胞回覆到原來未分化狀態或分生組織狀態或者胚性細胞狀態的過程。

2、再分化:脫分化後的分生細胞在特定條件下,重新恢復細胞分化能力,並經歷器官發生的過程。

3、愈傷組織:脫分化後的細胞,經過**產生無特定結構與功能的薄壁細胞團。

4、胚狀體:離體條件下沒有經過受精過程,但經過了胚胎發育過程所形成的胚的類似物。也稱為體細胞胚

5、看護培養:指用一塊活躍生長的愈傷組織來看護單個細胞,使其繼續**和增殖的一種方法。callus被稱為看護組織。

6、懸浮培養:是指將單個游離細胞或小細胞團在液體培養基中,在保持細胞良好分散狀態下進行培養的技術。

7、幹細胞:即起源細胞,是一類在一定條件下具有無限自我更新和增殖能力以及不同程度分化潛能的細胞。

8、單轉殖抗體:只針對某一抗原決定簇的抗體分子稱為單轉殖抗體

9、誘導子:是指能引起植物細胞某些代謝強度或代謝途徑改變的物質。

二、1、細胞工程研究範圍 :

據研究水平:個體水平、器官水平、組織水平、細胞水平、細胞器水平、分子水平;

據研究生物型別:植物細胞工程、動物細胞工程、微生物細胞工程

據實驗操作物件:細胞培養,細胞融合,細胞核移植,染色體工程,胚胎工程,幹細胞與組織工程

2、細胞從成研究內容:器官組織和細胞培養、原生質體培養、植物胚胎培養、動物胚胎工程、染色體工程、轉基因動植物、胚胎幹細胞

3、細胞工程的應用?其中,給一些例子,判斷是否是細胞工程或者某種技術的產品?(選擇或判斷)

(1)、優質植物快繁:如珍稀名貴樹木花卉繁殖;

(2)、病毒苗木的脫毒:球根花卉、果蔬的脫毒

(3)、動物胚胎工程快速繁殖優良、瀕危品種:如試管動物:轉殖羊、轉殖牛

(4)、利用動植物細胞培養生產活性產物、藥品:動物細胞藥品有單轉殖抗體,疫苗、干擾素等;藥用植物的代謝產物如皂苷、紫杉醇、紫草寧等

(5)、新型動植物品種的培育:通過染色體工程、細胞融合、花粉培養等技術實施新品種培育。如:三倍體西瓜,白菜-甘藍、單倍體植株等

(6)、供醫學器官修復或移植的組織工程:通過幹細胞的培育,長出器官、組織

(7)、轉基因動植物的生物反應器工程:動物乳腺生物反應器、番茄疫苗生物反應器等

(8)、珍稀動植物資源的儲存與保護:大熊貓的人工繁殖、三峽水位線下的近300種珍稀植物需要保護,如疏花水柏枝、荷葉鐵線蕨、中華蚊母樹、川鄂新樟等

(9)、在遺傳學、發育學等領域的理論研究

(10)、在能源、環境保護等領域的應用:細胞工程的產氫、產油技術

4、植物細胞表現出全能性的必要條件是:脫離母體後,給予適宜的營養和外界條件

5、細胞全能性的利用?

6、判斷哪些材料可實現全能性?

7、iaa、ga、zt高溫易分解

8、胚狀體發育時期次序:球形、心形、魚雷形、子葉形

9、植物種類、病毒種類、莖尖大小、培養基組成是影響莖尖脫毒及成活的關鍵因素

10、原生質體制備分離方法:(1)機械法(2)酶解法

11、滲透壓穩定劑種類:(1)糖溶劑 (2)鹽溶劑

12、花粉培養選擇時期:單核中期晚期的花粉最容易形成花粉胚或花粉愈傷組織

13、細胞融合的分類(根據融合程度):(1)對稱(2)不對稱

14、影響花粉培養的材料因素:(1)供體植株的年齡(2)供體植株的生理狀況

15、花藥與花粉培養的不同:

16、幼胚離體培養的生長發育方式:①胚性發育 ②早熟萌發 ③愈傷組織

17、動物細胞培養應用產品:(見課本248)

(1)疫苗(2)單轉殖抗體(3)基因重組產品

18、製備單細胞需要的酶:(1)胰蛋白酶(2)膠原酶

19、血清bss溶液成分目的優缺點(選擇或判斷、填空)

平衡鹽溶液(bss):由無機鹽和葡萄糖組成。具有維持滲透壓和調控酸鹼平衡的功能。

1.無血清培養基:是不需要新增血清就可以維持細胞在體外較長時間生長繁殖的合成培養基。

與完全培養基相比,無血清培養基優點:

⑴提高重複性,避免批次差異的影響;⑵降低汙染;⑶**充足,穩定;⑷某些產品易於純化;⑸減少血清中某些因素對細胞的毒害;⑹減少某種因子對生物測定的干擾。

無血清培養基的基本配方:基本成分為基礎培養基及新增已知組分兩大部分。

新增組分有促貼壁物質、促生長因子及激素、酶抑制劑、結合蛋白和轉運蛋白、微量元素。

20、幹細胞分類:根據分化潛能的大小:① 全能幹細胞② 多能幹細胞③ 單能幹細胞

21、es細胞應用見課本330

22、影響無菌環境的因素:光照、溫度、濕度

23、不同細胞全能性有差異:如:

植物上:總的趨勢是草本》木本;根據細胞型別不同從強到弱: 營養生長中心 > 形成層 > 薄壁細胞 > 厚壁細胞(木質化細胞) > 特化細胞(篩管、導管細胞);

根據細胞所處的組織不同從強到弱為:頂端分生組織 > 居間分生組織 > 側生分生組織 > 薄壁組織》 厚角組織 >厚壁組織》輸導組織。

動物上:低等動物的細胞和高等動物早期胚胎細胞具有發育全能性;

高等動物的體細胞核具有發育全能性;

三、1、植物器官發生的方式

2、離體無性繁殖的程式 :

(1)無菌培養物的建立

包括外植體的選擇-外植體滅菌-接種-培養等基本過程。

(2)培養物的增殖

(3)生根培養

(4)試管苗的馴化和移栽

(5)再生植株的鑑定

3、脫毒效果(植物病毒)檢測方法

(1)、指示植物鑑定

(2)、血清鑑定

(3)、電鏡檢查法

(4)、分子檢測法

4、兩種脫毒原理:

(1)熱處理脫毒法

原理:⑴熱處理鈍化病毒活性,減緩或停止病毒增殖;

⑵熱處理加速植物細胞**,取勝於病毒繁殖的競爭。

(2)莖尖脫毒法

原理:病毒在植物體內分布不均,越接近生長點,濃度越稀。

5、平板培養的具體步驟:

(1)單細胞懸浮液的製備並計數(2)調節細胞濃度(3)配置固體培養基(4)接種單細胞並培養(5)對平板效率進行檢測

6、細胞的大規模培養方法:

(1)懸浮培養:①成批培養②連續培養③半連續培養(2)固定化培養①包埋法②吸附法

7、電場誘導融合

原理:當原生質體置於電導率很低的溶液中時,電場通高頻交流電後,電流即通過原生質體而不是通過溶液,其結果是原生質體在電場作用下極化而產生偶極子,從而使原生質體聚集,排列成串珠狀;然後給予短暫的高壓直流電脈衝,引起細胞膜的穿透,從而導致兩個緊密接觸的細胞融合在一起。

8、原代培養、傳代培養方法和適用範圍

(1) 原代培養有:組織塊培養:薄層培養法、翻轉乾涸法

分散細胞培養(單層細胞培養和懸浮細胞培養):機械消散法、消化分散法適用範圍:

(2) 傳代培養有:貼壁細胞的消化傳代、懸浮細胞的消化傳代

適用範圍:

9、生物反應器:

[1]中空纖維生物反應器

工作原理:細胞固定在外室,培養液和空氣在中空纖維管內流動,營養物質和氧氣透過微孔供細胞生長。代謝產物通過微孔進入管內,隨著培養液流出反應器。

優點:維持細胞高密度,降低產物的反饋抑制。

缺點:易阻塞,傳質效率低,投資達。

[2]氣公升式生物反應器原理:以氣體為動力,靠導流裝置引導,形成氣液混合物的總體有序迴圈。

10、生產單轉殖抗體的過程:

1、免疫小鼠

◇ 對抗原的要求是純度越高越好,尤其是初次免疫所用的抗原。主要有細菌性抗原和病毒性抗原。

◇ 選擇與所用骨髓瘤細胞同源的balb/c健康小鼠,鼠齡在8~12周,雌雄不限。

◇ 免疫過程和方法因動物、抗原形式、免疫途徑不同而異,以獲得高效價抗體為最終目的。

◇ 免疫間隔一般2~3周。

◇ 抗原量同樣與抗原強弱有關,以igg為例,第一次為loog,第二次為50g,免疫途徑第一次可經腹腔注射。每次腹腔注射1×l06一1×107。

2、脾細胞的製備

(1)引頸處死小鼠,用酒精消毒體表;

(2)無菌條件下取出脾臟,剃除結締組織和脂肪,用5ml無血清培養液沖洗一次;

(3)把脾臟置於已消毒的90一100目不鏽鋼網或尼龍紗網中;

(4)在脾中部切開一小口,用注射器芯從一端輕輕壓擠,再用無血清培養液沖洗,

令細胞通過紗網,收集入平皿中,或用注射器向脾臟內注入3ml無血清培養

液,反覆抽吸數次方法獲取細胞,再製成細胞懸液亦可;

(5)把細胞懸液注入50ml離心管中,加l0一20ml培養液:輕輕吹打數次,室溫中

置5分鐘;

(6)離心(800一1000轉/分)計數、備用。

3、骨髓瘤細胞及飼養細胞的製備

⑴對骨髓瘤細胞的要求及處理:

⑴選擇瘤細胞株與待融合的b細胞應同源。如待融合的是脾細胞,各種骨髓瘤細胞株均可應用,但應用最多的是sp2/0細胞株。

⑵骨髓瘤細胞本身不能分泌抗體,但能無限增殖。

⑶選擇hgprt—株(次黃嘌呤鳥嘌呤轉磷酸核醣激酶缺陷型)

細胞系在核酸類似物如8-ag或6-tg存在時會產生hgprt缺乏的突變株,該突變株不能在hat培養基上生長。

h-次黃嘌呤(hypoxanthine,h)a-氨基喋呤(aminopterin, a)

t-胸腺嘧啶脫氧核苷(thymidine, t)

3、骨髓瘤細胞及飼養細胞的製備

骨髓瘤細胞株在融合前應先用含8-氮鳥嘌呤的培養基作適應培養, 因為hgprt—有返祖現象。次日一般即為對數生長期細胞。

體外培養條件下,細胞的生長依賴適當的細胞密度,因而,在培養融合細胞或細胞轉殖化培養時,還需加入其它飼養細胞在。常用的飼養細胞為小鼠的腹腔細胞。

4、細胞準備

(1)收集骨髓瘤細胞,用無血清培養液洗3次(37℃),計數活力細胞(不少於90%);

(2)收集小鼠脾細胞,用無血清培養液洗3次(37℃),併計細胞數和測定活力細胞;

(3)按1:5或1:10混合脾細胞和骨髓瘤細胞後,離心棄去上清,並以消毒濾紙吸淨多餘上清。

5、細胞融合及培養

(1)將1ml 40%的peg液,逐滴加入細胞團中,在60秒內加完,同時不斷輕微轉動離心管或用手指輕彈離心管;

(2)在不斷轉動離心管中加1ml無血清培養液,60秒鐘內加完;

(3)於5分鐘內慢慢加完20ml無血清培養液;此時細胞對機械損傷非常敏感,

(4)離心(800轉/分,8分鐘),去上清,用完全培養液10ml懸浮,輕輕混勻;

(5)取96孔板,每孔加50l;

(6)取等體積細胞懸液,向另一96孔板中加 50l ;

(7)送入5%co2培養箱,37℃培養,24小時後更換成hat選擇性培養掖。後每隔2—3天半量換hat一次; 3—6天後出現雜交細胞集落。

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