细胞工程
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细胞工程名词解释细胞工程 (cell engineering)是以细胞生物学和分子生物学为基础理论,采用原生质体、细胞或组织培养等试验方法或技术,在细胞水平上研究改造生物遗传特性,以获得具有新的性状的细胞系或生物体以及生物的次生代谢产物,并发展有关理论和技术方法的学科。
动物细胞培养(animal cell culture):是指从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞后,模拟动物体内的生理条件,在体外无菌、适当的温度、湿度、酸碱度、气体环境及一定营养条件下,使其不断地生长、增殖并维持其正常的结构和功能的一种技术。
动物器官培养(organ culture):是指对离体的整个器官、器官芽基或器官的一部分进行体外培养,构成器官的不同组织仍保持着它们原来的结构与功能,因而培养的器官在结构、功能上与体内相应的器官非常相近。
动物组织培养(tissue culture):是指取自动物体的某种组织,不经细胞分散处理,对组织团块直接进行体外培养,组织中的细胞与其邻近的细胞、细胞外基质仍然保持着原本的联系,且细胞一直保持原本已分化的特征,组织的结构和功能在培养过程中无明显的变化。
原代培养(primary culture):从有机体取得的材料(细胞、组织或器官)在培养容器培养到第一次传代前,即为原代培养或初代培养。
汇合(confluent):指在培养容器中培养的细胞彼此汇合形成单层。
接触抑制(contact inhibition):体外培养的正常动物细胞,在生长过程中达到相互接触时停止分裂和运动的现象。
外植快(explant):用于初始体外培养而切下的一小块组织或器官。
传代(passage):将细胞从一个培养容器移植到另一个培养容器中,也称为传代培养或再培养(subculture)。
细胞系(cell line):原代培养物经首次传代成功后即为细胞系。
如果细胞系不能继续传代或传代次数有限,称为有限细胞系(finite cell line)。
细胞工程的名词解释是什么细胞工程,是一门通过应用生物技术和工程原理研究和利用细胞的学科。
它将工程学和生物学相结合,旨在改变细胞的特征、功能或行为,以满足各种实际需求。
细胞工程在医学、农业、食品工业等领域具有广泛的应用前景。
一、细胞工程的基本原理细胞工程的核心在于对细胞的改造和设计。
研究人员通过基因工程技术、细胞培养和细胞分化等手段,对细胞进行修饰和改变,使其具备特定的功能和特性。
这种方式在基因治疗、组织工程和器官移植等领域具有重大意义。
基因工程技术是细胞工程的重要工具之一。
通过插入、删除或修改细胞的基因序列,研究人员可以改变细胞的生理特征和功能。
基因治疗便是细胞工程的一个应用领域,通过提供、修复或替换功能缺失的基因,治疗一些遗传性疾病。
细胞培养是细胞工程的另一个主要手段。
研究人员将细胞在实验室中繁殖和培养,以满足大规模生产和应用的需要。
细胞培养技术广泛应用于药物研发、生物制造和组织工程等领域,为人类健康和生产提供了重要的支持。
细胞分化是细胞工程的重要环节。
通过控制和引导细胞的分化方向,研究人员能够使其发展成为特定类型的细胞或组织。
这对于再生医学和组织工程等领域来说非常关键,为细胞材料的修复和替代提供了可能。
二、细胞工程的应用领域细胞工程在医学领域具有巨大的潜力。
通过细胞工程技术,研究人员可以设计和构建人工器官,替代或辅助受损的组织和器官,为病患提供重要的帮助。
此外,细胞工程还可以用于研发新型药物和治疗方法,提高疗效和降低副作用。
农业领域也是细胞工程的重要应用领域之一。
通过改造作物细胞的基因,在作物中增加耐虫性、抗病性或提高产量等特征,可以有效提高农作物的质量和产量,减少对化学农药的依赖,实现可持续农业的发展。
此外,细胞工程还在食品工业中起到重要的作用。
研究人员通过细胞工程技术,培育高营养价值和功能性的食品材料。
这不仅可以满足人们对于健康食品的需求,还有助于解决全球食品供应和营养不足的问题。
三、细胞工程面临的挑战与展望尽管细胞工程在多个领域已经取得了显著的进展,但仍然面临着许多挑战。
一、名词解释细胞工程:是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,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。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。
外植体:是指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。
植物组织培养:(广义)又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
(狭义)组培指用植物各部分组织,如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
愈伤组织:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞,多在外植体切面上产生。
胚状体〔embroid〕:—对应于胚〔embryo〕,在离体培养过程中产生一种形似胚(具有明显的根端和芽端),功能与胚相同的结构。
离体无性繁殖:是在人工控制的无菌条件下,使植物在人工培养基上繁殖的技术。
跟常规的繁殖方法相比它是一种微型操作过程,因此,有时就直接称之为微繁继代培养:更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料(愈伤组织.芽等)。
细胞分化:指导致细胞形成不同结构,引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
细胞脱分化:已分化好的细胞在人工诱导条件下,恢复分生能力,回复到分化组织状态的过程。
细胞再分化:脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程,重新形成各类组织和器官的过程。
人工种子:亦称体细胞种子。
早期的人工种子概念是:体细胞胚经过人工种皮包被后而形成的体细胞种子。
现在指任何一种经人工种皮包被或裸露的,具有形成完整植株能力的繁殖体均可称之为人工种子。
植物细胞全能性:指每个植物细胞都具有形成完整植株的能力,因为每个细胞都具有全套的遗传基因,无论是性细胞还是体细胞在特定条件下可以进行表达。
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。
细胞工程名词解释细胞工程(Cell Engineering):是指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。
MTT比色法:线粒体脱氢酶能将染料MTT还原为难溶的蓝紫色结晶物并沉积在细胞中,经酸性异丙醇溶解后测定其OD值,可反映活细胞的代谢水平活体染色:是利用某些无毒或毒性很小的染料来显示细胞内某些天然结构,而不影响细胞的生命活动或产生任何物理、化学变化引起细胞的死亡。
接触抑制定义:由于细胞接触而抑制细胞运动的现象。
由于接触抑制,正常细胞不互相重叠于其上生长,而是呈单层细胞生长。
密度抑制:细胞接触汇合成片后,虽发生接触抑制,但只要营养充分,细胞仍然能够增殖分裂,数量仍在增多,但当细胞密度进一步增大,培养液中的营养成分减少,代谢产物增多时,细胞因营养的枯竭和代谢物的影响,则发生密度抑制,导致细胞分裂停止。
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期和M期。
细胞系:由原代培养经初步纯化,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。
细胞株: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。
抗原:一类能激发机体产生免疫应答,并能与相应的免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)发生特异性结合的物质,包括蛋白质、多糖、核酸、病毒、细菌等。
抗体:抗原刺激机体,产生免疫学反应,由机体的浆细胞合成并分泌的与抗原有特异性结合能力的一组球蛋白,即抗体。
单克隆抗体:当机体受抗原刺激时,抗原上的多个决定簇分别激活不同的B细胞。
其中,每一个B细胞分裂增殖形成的浆细胞群就是一个纯系,即单克隆,只针对某一特定抗原决定簇起作用。
(由单克隆产生的只针对一个抗原决定簇的抗体叫做单克隆抗体(McAb),简称单抗。
)多克隆抗体:在体液免疫反应中,由于一个抗原分子上有多个决定簇,相应地就产生各种各样的单克隆抗体,这些单克隆抗体混杂在一起就是多克隆抗体,简称多抗。
细胞工程知识点填空一、细胞工程的概念细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过()水平或()水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的()或获得细胞产品的一门综合科学技术。
二、细胞工程的分类1、植物细胞工程植物组织培养原理:()。
过程:外植体经过()形成愈伤组织,愈伤组织经过()形成胚状体或丛芽,进而发育成完整植株。
应用:快速繁殖、培育()、获得细胞产品等。
植物体细胞杂交原理:()和()。
过程:去除细胞壁获得(),诱导原生质体融合形成(),再经过()培养形成杂种植株。
意义:克服()障碍,培育作物新品种。
2、动物细胞工程动物细胞培养原理:细胞增殖。
过程:取动物组织块,用()处理分散成单个细胞,制成细胞悬液,放入培养瓶中进行原代培养和传代培养。
条件:无菌、无毒的环境,营养,(),温度和 pH 等。
应用:生产生物制品、检测有毒物质、培养医学研究用的细胞等。
动物体细胞核移植原理:()。
过程:将供体细胞的细胞核移入去核的()中,使其重组并发育成新个体。
应用:加速家畜()进程,保护濒危物种等。
动物细胞融合原理:()。
方法:物理法()、化学法()、生物法()。
应用:制备单克隆抗体。
三、植物细胞工程的应用1、微型繁殖优点:保持优良品种的()。
实例:兰花、生菜等的快速繁殖。
2、作物脱毒选材部位:()。
优点:提高作物的()和()。
3、人工种子组成:()、人工胚乳和人工种皮。
优点:不受()和()限制,便于贮藏和运输。
4、细胞产物的工厂化生产细胞产物:()、蛋白质、脂肪、糖类等。
实例:人参细胞培养生产人参皂苷。
四、动物细胞工程的应用1、单克隆抗体制备过程:将()与骨髓瘤细胞融合,经过多次筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,再进行体内或体外培养获得单克隆抗体。
优点:()强、()高、可大量制备。
应用:诊断疾病、治疗疾病、运载药物等。
2、动物细胞融合与细胞杂交应用:制备()、生产生物制品等。
3、胚胎移植过程:将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体。
1、细胞工程概念: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、技术范围:细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技术等。
3、细胞工程的发展历史:显微镜的发明与细胞学说的建立细胞融合:1838年马勒报道了脊椎动物肿瘤细胞中多核现象;1849年罗宾在骨髓中也发现了多核现象的存在;1855-1858年,科学家们在肺组织和各种正常组织及发尖和坏死部位部发现了多核细胞。
在植物学界:1902年德国的植物学家哈泊蓝德就预言了植物细胞的全能性;探索期:19世纪末—20世纪初(动物:1885年,卢克斯发现鸡的神经元在生理盐水中可以存活,并使用“组织培养”一词。
1907年,美国科学家哈里森,开创了组织培养的先河。
植物:1937年,荷兰植物学家温特发现B族维生素和生长素对植物根的生长具有促进作用。
1937-1938,法国科学家高特里特和诺比考特几乎同时培养了胡萝卜组织。
以上三人为植物组培的奠基人。
)诞生期:20世纪70年代(1958年,史都华德发现胡萝卜体细胞可以分化成体细胞胚,进一步验证了细胞全能学说;1956-1959年,得到三棘刺鱼三倍体;1959年,张明觉得到第一个体外受精动物-试管兔;1962年,成功进行仓鼠肾细胞的悬浮培养,为动物细胞大规模培养技术奠定了基础;1965年,灭活病毒可诱导动物细胞融合。
20世纪70年代,发现聚乙二醇可以促使原生质体融合。
植物细胞融合技术初步建立。
1960年,兰花等植物无性繁殖成功,开辟了利用植物组织快速繁殖植物的有效途径。
1972年,美国科学家卡尔森等人用NaNO3诱导烟草原生质体融合,获得了世界上第一个体细胞杂种植株。
1965年,德诺贝提斯将其编著的“普通生物学”改为“细胞生物学”,标志细胞生物学诞生。
20世纪70年代前后,动植物组织培养和细胞融合技术完善,以及在细胞核移植、动物克隆、三倍体育种、体外受精等方面的尝试,推动了细胞工程这门新兴学科的形成。