细胞工程-9 染色体工程

第一章绪论1生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。

2生物技术的主要内容：P1基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程蛋白质工程：运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。

染色体工程：探索基因在染色体上的定位，异源基因导入、染色体结构改变。

生化工程：生物反应器及产品的分离、提纯技术。

3生物技术制药采用现代生物技术人为创造条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品过程被称为4生物技术药物采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物才能被称为5生物药物生物技术药物与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为PPT复习题第二章基因工程制药1、简述基因工程制药的基本程序。

P162、说明基因工程技术用于制药的三个重要意义。

P15第一段第一行3、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆？P18（7目的基因cDNA的分离和鉴定）①核酸探针杂交法用层析法或高分辨率电泳技术(蛋白质双向电泳技术或质谱技术)分离出确定为药物的蛋白质，氨基酸测序，按照密码子对应原则合成出单链寡聚核苷酸，用做探针，与cDNA文库中的每一个克隆杂交。

这个方法的关键是分离目的蛋白，②免疫反应鉴定法（酶联免疫吸附检测）4、说明用大肠杆菌做宿主生产基因工程药物必须克服的6个困难。

①原核基因表达产物多为胞内产物，必须破胞分离，受胞内其它蛋白的干扰，纯化困难；②原核基因表达产物在细胞内多为不溶性(包含体, inclusion body)，必须经过变性、复性处理以恢复药物蛋白的生物学活性，工艺复杂；③没有翻译后的加工机制，如糖基化，应用上受到限制；④产物的第一个氨基酸必然是甲酰甲硫氨酸，因无加工机制，常造成N-Met冗余，做为药物，容易引起免疫反应；⑤细菌的内毒素不容易清除；⑥细菌的蛋白酶常常把外源基因的表达产物消化；5、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性？蓝藻：很有前途的药物基因的宿主细胞①有内源质粒，美国Wolk实验室已构建1200种人工质粒，可用做基因载体。

细胞工程复习题一、名词解释[1]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。

[2]细胞融合：是指使用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。

[3]细胞重组：从活细胞中将细胞器及其组分分离出来，再在体外一定条件下将不同来源的细胞器及其组分重新组合，使之重新装配成为具有生物活性的细胞或细胞器的一种实验技术[4]细胞培养：泛指所有体外培养，其含义是指从动物活体体内取出组织，于模拟体内生理环境等特定的体内条件下，进行孵育培养，使之生存并生长[5]细胞全能性：指分化细胞保留全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能。

[6]细胞分化：是指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程，包括时间上和空间上的分化。

[7]细胞核移植：是一种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的技术。

主要包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植。

[8]细胞悬浮培养：是将细胞接种于液体培养基中并保持良好的分散状态的培养方式[9]细胞系：由原代培养经传代培养纯化，获得的以一种细胞为主的、能在体外长期生存的不均一的细胞群体。

第一次传代培养后的细胞即称之为细胞系[10]细胞株：是指从一个经过生物学鉴定的细胞系用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群，称细胞株[11]细胞凋亡：也叫程序性细胞死亡是机体维持环境稳定、有基因控制的细胞自主的有序性死亡[12]细胞团培养：细胞培养时，本身代谢就慢或者脆弱，细胞密度太低或者太高都会导致细胞的凋亡，死亡的细胞裂解物包裹未凋亡的细胞形成絮状物，这些絮状物在显微镜下看就是细胞聚集。

[13]体细胞核移植：体细胞核移植又称体细胞克隆，原理即细胞核的全能性，是动物细胞工程技术的常用技术手段[14]冠瘿组织：是由根癌农杆菌感染引起的植物肿瘤组织，它能在无外加植物激素的培养基上生长。

绪论1、细胞工程：是按照一定的设计方案，通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作，获得重构的细胞、组织、器官以及个体，创造优良品种和产品的综合性生物工程。

按生物类型可以分为：动物细胞工程、植物细胞工程和微生物细胞工程。

按实验操作对象可以分为细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体操作、转基因生物等。

2、细胞培养和组织培养都属于体外培养，是指生物细胞和组织在离体条件下的生长和增殖3、细胞溶和：又称细胞杂交，是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。

在自然情况下细胞发生融合的现象称为自然融合，用人工方法使细胞间发生融合称为人工诱导融合。

4、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。

5、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合和遗传构成。

6、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，主要包括体外受精、胚胎移植、胚胎切割。

7、干细胞与组织工程：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、组织干细胞。

8、转基因动物：是通过基因工程技术将外源的目的基因导入生殖细胞或早期胚胎，并整合到受体细胞的基因组中，经发育形成所有细胞都包含目的基因的动物个体。

将目的基因在器官或组织中进行特异性高表达的转基因动物称为动物生物反应器。

9、转基因植物：通过基因工程技术将外源的目的基因导入植物细胞后直接进行诱导培养就可以再生出转基因植株。

10、1839年施旺和施莱登建立了细胞学说。

1902年Haberlandt提出了细胞全能学说。

1907年Harrison创立了动物组织培养技术。

Okata于1962年发现仙台病毒可诱发艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞体。

第一只转基因动物是Gordon通过向小鼠的单细胞胚胎的原核注射纯化的DNA后获得。

细胞工程学名词解释总结高技术：指那些能带来高经济效益、具有高增值作用，并能向经济和社会各领域广泛渗透的新技术。

生物技术：指通过技术手段，利用生物体或生物过程来生产有经济价值产品或创造新物种的综合技术。

狭义指基因重组、细胞融合、固定化酶与细胞、生物反应器等技术领域。

广义包括资源、能量、粮食、饲料生产以及为净化环境所进行的物质分解及发酵技术等。

生化工程：是由生物科学与化学工程相结合的交叉学科，研究生物技术的实验室成果转化为生产力过程的工程技术问题。

细胞工程：是指以细胞为研究对象，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，以获得特定细胞、组织产品或新型物种的综合技术。

干热灭菌：指在干燥环境（如火焰或干热空气）进行灭菌的技术。

主要适用于玻璃器皿的消毒灭菌。

湿热灭菌：湿热灭菌即高压蒸气灭菌，指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法。

（是最常用和最有效的一种方法。

布类、胶塞、金属器械、玻璃器皿及某些培养用液都可用此法消毒灭菌）。

细胞计数:用血球计数板计数细胞悬液中的细胞数目，然后根据需要进行必要的调整。

mtt法：又称mtt比色法，是一种检测细胞存活和生长的方法。

在一定细胞数范围内，mtt结晶形成的量与细胞数成正比。

活细胞表现出线粒体脱氢酶活性，可将染料mtt还原为难溶的紫色结晶物沉积在细胞内，经酸性异丙醇溶解后呈现的色度可反映出生活细胞的代谢水平，而死细胞则无此酶活性。

活体染色：在体外条件下用某种染色剂对活的组织或细胞进行染色,而对活细胞的生理活动不产生任何明显的影响。

成集落试验：在集落刺激因子存在下培养细胞，可刺激培养细胞分化产生大小不同的细胞集落，这样的集落形成细胞称体外培养集落形成细胞，它是检验培养细胞能否增殖的过硬指标之一。

污染：一切与培养无关的杂质（微生物、化学物、细胞等）进入培养系统，影响培养物的正常生理机能。

动物细胞工程：以动物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，使细胞产生某些人们所需要的生物学特性，从而改良品质，加速繁殖动物个体或获得有用品系的技术。

细胞工程：以生物细胞或组织为研究对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的的利用或改造生物遗传特性，以获得特定细胞、组织、产品或新型物种的一门综合性学科。

1.微繁殖：是指在离体培养条件下、将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行无菌培养，经过不断地切割和重复培养，使其增殖并再生形成完整植株，在短期内获得大量遗传性均一的个体的方法。

2.繁殖系数：经一次增值培养或在一定时间段内由一个繁殖体所增殖获得的总繁殖体数或苗数。

3.玻璃化：也称超水化作用，是离体培养过程中试管苗发生形态、生理和代谢异常的现象。

4.褐变：是指组织培养中，由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成棕褐色的醌类物质，并向培养基中扩散，抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。

5.原球茎：兰科植物的种子在萌发初期并不出现胚根，只是胚逐渐膨大，以后种皮的一端破裂，膨大的胚呈小圆锥状，称作原球茎。

6.茎尖分生组织：指茎尖最幼龄叶原基上方的由2或3层分生细胞组成的很小区域、一般最大直径不超过0.1mm,长度0.25mm，最小的茎尖长度仅有几十微米，有时也称顶端分生组织。

7.不定芽：相对于顶芽和腋芽、由植物的其他部位或器官、组织上通过器官发生重新形成的、无固定着生位置的芽统称为不定芽。

细胞细胞工程知识点绪论研究内容（根据操作对象）：1）器官组织和细胞培养2）原生质体培养3）植物胚胎培养4）动物胚胎工程5）转基因动植物6）胚胎干细胞7）染色体工程研究内容(研究水平）；个体、器官、组织、细胞、亚细胞、分子等不同研究层次动物细胞发展经历了哪些阶段？答：①细胞培养技术②细胞融合技术③动物胚胎移植技术④体外受精技术⑤动物克隆技术⑥转基因动物技术⑦胚胎干细胞技术生物工程：1）发酵工程2) 基因工程3）酶工程4）细胞工程5）蛋白质工程（第二章没有放进来！！！！）第三章培养原理细胞学说：1838年，主要观点：细胞是生物体的基本结构单位，由它构成整个生物个体。

一、填空题：（每空1 分，共20 分）1、Watson和Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。

2、胚泡于受精后第4-5天形成，具备内细胞群、胚泡腔、滋养层等结构。

3、细胞死亡的形式有细胞坏死和细胞凋亡。

4、植物胚胎培养是指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完整植物的技术。

5、人工种子结构上从外向里包括三部分：（1）人工种皮外层（2）人工胚乳（3）胚状体或芽。

6、植株脱毒的的生物方法有，茎尖培养脱毒、愈伤组织培养脱毒、茎尖徽体嫁接脱毒、珠心胚培养脱毒和花药培养脱毒。

7、植物细胞同步化常用方法（1）体积选择法，（2）冷处理法，（3）饥饿法，（4）抑制法（用尿苷、5-氟脱氧尿苷或秋水仙素抑制细胞分裂）。

8、悬浮植物细胞的生长曲线大致经历延迟期（适应期）、对数生长期、直线生长期、减缓期、平台期和衰亡期。

9、原生质体纯化的方法有过滤-离心法，漂浮法。

（或离心沉淀法、漂浮法、界面法中其二）10、植物转基因的受体可以是叶盘、原生质体、悬浮细胞、愈伤组织、胚状体、胚轴、茎尖、茎段等。

（或植物组织、原生质体、生殖细胞、叶绿体）11、将外源基因转入植物的方法有(1)化学刺激法、电击法、显微注射法、基因枪法、脂质体介导法、微激光束法、花粉通道法和农杆菌介导法。

12、转基因植物鉴定的方法包括选择性培养检测和报告基因检测和分子生物学检测方法。

13、动物细胞小规模培养的方法有：14、动物细胞体外培养一般经过：组织获得与消化、接种、原代培养、传代培养几个环节。

15、动物细胞小规模培养的方法有：悬滴培养、小室培养、培养板培养、转管培养、转瓶培养等。

16、干细胞按照分化潜能大小分类可以分为：全能干细胞（如受精卵），多能干细胞（骨髓造血干细胞），专能干细胞（肌肉中的成肌细胞）。

17、细胞融合的方法有化学法，如PEG诱导融合，物理法，如电脉冲，生物法，如仙台病毒诱导细胞融合法。

二、判断题：（每题1 分，共10 分，正确请用√表示，错误请用×表示）1、真核染色体具备端粒，所以真核细胞的分裂不是无限的。

细胞工程学第三版知识点总结归纳一、细胞工程概述。

1. 定义。

- 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。

2. 研究内容。

- 动植物细胞与组织培养，细胞融合（如植物体细胞杂交、动物细胞融合），细胞核移植，染色体工程，胚胎工程等。

3. 细胞工程的发展历程。

- 起步阶段：20世纪初，植物组织培养技术开始发展，Haberlandt提出细胞全能性概念，为细胞工程奠定了理论基础。

- 发展阶段：20世纪中叶后，植物细胞工程取得了一系列成果，如植物体细胞杂交等。

动物细胞工程也逐渐兴起，包括动物细胞培养技术的不断完善等。

- 现代细胞工程：随着基因工程等现代生物技术的发展，细胞工程与之相结合，在生物制药、动植物品种改良等多方面发挥着越来越重要的作用。

二、植物细胞工程。

1. 植物细胞的全能性。

- 概念：植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息，从而具备发育成完整植株的遗传能力。

- 实现全能性的条件：细胞处于离体状态、提供适宜的营养物质（如大量元素、微量元素、有机物等）、植物激素（如生长素和细胞分裂素的比例合适）、适宜的环境条件（温度、光照、pH等）。

2. 植物组织培养。

- 基本过程。

- 外植体选取：通常选择植物的幼嫩组织或器官，如茎尖、根尖、叶片等。

- 消毒：对外植体进行严格的消毒处理，以防止微生物污染。

- 接种：将消毒后的外植体接种到含有营养物质和植物激素的培养基上。

- 脱分化：外植体在适宜条件下形成愈伤组织，愈伤组织细胞的特点是排列疏松、无规则，是一种高度液泡化的薄壁细胞。

- 再分化：愈伤组织在一定条件下重新分化形成根、芽等器官，进而发育成完整植株。

- 培养基的组成。

- 大量元素：包括N、P、K、Ca、Mg、S等，提供植物生长所需的基本营养。

- 微量元素：如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等，虽然需求量少，但对植物生长发育不可或缺。

染色体工程技术第一章绪论概述：染色体工程是以现代生物学为基础的学科，是生命科学的龙头（带头）科学。

生物工程分类：①细胞工程：染色体工程：染色体组工程；基因工程；细胞质工程；体细胞杂交；克隆（详见第四章）②醉工程③发酵工程染色体工程研究内容：现存染色体的添加和削减以及新染色体的合成，染色体数目结构的改变，探讨生命机制、发展规律，以达到人工操制改造生物的目的。

染色体工程概念：理查德1966年，个体水平广义染色体工程:应用细胞遗传学技术通过有性杂交和回交体细胞杂交等方法有计划的转移染色体组、染色体、或染色体片段，将亲缘关系较近的染色体杂交，会产生杂交的不可交配型，通过采用外源的生长物质、桥梁亲本预先改变染色体的倍数，用混入母本失活的花粉促进远源花粉萌发的措施均能程度不同的提高远源杂交的结实率，对于那些只能发育到原胚阶段的远缘杂种采用活体一离体培养，或者事先诱导愈伤组织再分化成苗的培养方法获得远源杂交后代，即新物种或新种质。

染色体工程对研究生物多样性的的意义：“三性”：多样性、多态性、杂合性。

五个基因库卜①栽培品种资源库（第一基因库）②野生种质资源库③近缘的属或亚属的植物④其它属的植物⑤近缘的科植物⑥其他科植物中国农用植物多样性概况我国农用植物有10000种分四大类、22个类群①食用植物一一直接食用：粮食100种、食用油类100种、糖类50余种、蔬菜700种、果树300种、饮料50多种。

——间接食用500种——牧草2500种②工业用植物③药用植物④环保植物染色体工程与特殊遗传材料方面的研究利用染色体工程人工合成的同源多倍体、非整倍体、异源染色体代换系、移位系、附加系、不孕系、核质置换系，可概括为某种植物染色体(数目、结构)所含基因具有特殊的价值，并通过繁殖将遗传特殊性传递给后代。

发现创育、收集特殊材料•：1961 “中国春”小麦鲍文奎八倍体小黑麦小偃麦、小冰麦、小簇麦及其附加系染色体工程用于分子生物技术方面的研究利用染色体工程对于作物遗传、育种具有重要的意义，通过远缘杂交、分子生物学手段创育新品种。

名词解释1细胞工程：指以生物细胞或组织为研究对象，按照人们的意愿进行工程学操作，从而改变生物性状，以获得生物产品，为人类生产和生活服务的科学。

2去分化（脱分化）：在某些特定条件下，分化细胞的表型不稳定，基因活动模式发生可逆的变化，细胞脱离原状态回复到分生状态3再分化：脱分化细胞失去分化特征，但在某些特定条件诱导下，可再次开始新的分化发育进程，最终形成各种组织、器官或胚状体等。

4污染：在组织培养过程中，培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。

5褐变：是指组织培养中，由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成棕褐色的醌类物质，并向培养基中扩散，抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。

6玻璃化：也称超水化作用，是离体培养过程中试管苗发生形态、生理和代谢异常的现象。

7植物细胞培养：在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团进行培养并使其增殖的技术。

8看护培养：在培养中用一块活跃生长的愈伤组织来哺育单细胞，从而使其正常分裂、增殖的方法。

9植物原生质体：是指除去细胞壁后裸露的具有生命活力的原生质团。

10条件培养法：在进行花粉培养时，利用预先培养过花药的液体培养基，或加入失活的花药提取物的合成培养基进行花粉培养的方法。

11植物胚胎培养：是指在无菌条件下，对植物的胚及胚器官如子房、胚珠和胚乳进行离体培养的技术。

12种质：指亲代通过生殖细胞或体细胞直接传递给子代并决定固有生物性状的遗传物质。

13种质保存：指利用天然或人工创造的适宜环境，借以保存种质资源，使个体中所含有的遗传物质保持其遗传完整性，并且有强的生活力，能通过繁殖将其遗传特性传递下去。

14种质资源的离体保存：指对离体小植株、器官、组织、细胞或原生质体等材料，采用限制、延缓或停止其生长的处理措施使之保存，在需要时可重新恢复其生长，并再生植株的方法。

15同核体：由同一个生物个体的亲本细胞融合形成的含有同型细胞核的融合细胞。

16异核体：由不同种属或同一种属的不同个体的亲本细胞发生融合所形成的含有不同细胞核的融合细胞。

动物细胞培养习题名词解释1、细胞工程（cell engineering）是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。

2、细胞培养（cell culture）将组织块用机械方法或酶解法分离成单个细胞，做成细胞悬液，再培养于固体基质上，成单层细胞生长，或在培养液中呈悬浮状态培养的技术称为细胞培养。

3、细胞核移植(nuclear transplantation)细胞核移植，就是将一个细胞核用显微注射的方法放进另一个细胞里去。

前者为供体，可以是胚胎的干细胞核，也可以是体细胞的核。

4、染色体工程(chromosome engineering )是人们按照一定的设计,有计划地消减,添加或代换同种或异种染色体,从而达到定向改变遗传特性和选育新品种的一种技术.5、胚胎工程(embryonic engineering)胚胎工程：指在胚胎发育过程中进行的生物技术。

包括：胚胎移植、胚胎融合、胚胎分割、胚胎冷冻、胚胎性别鉴定、胚胎细胞核移植、转基因操作。

6、干细胞（stem cell）是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。

7、组织工程；组织工程是指应用工程学和生命科学的原理和方法来研究正常或病理状况下哺乳动物组织的结构、功能和生长的机制，研究开发能够修复、维持或改善损伤组织的人工生物替代物的一门学科。

8、初代培养也称初代培养，即从体内取出组织接种培养到第一次传代阶段，一般持续1-4周。

9、继代培养对来自于外植体所增殖的培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离，进行连续多代的培养，就称为继代培养10、酶连免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）它是一种特殊的试剂分析方法,是在免疫酶技术( immunoenzymatic techniques ) 的基础上发展起来的一种新型的免疫测定技术.它采用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接,然后通过酶与底物产生颜色反应,用于定量测定.测定的对象可以是抗体也可以是抗原.11、抗原抗原是指能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞结合，发生免疫效应的物质。