细胞工程试题库

一、名词解释

细胞工程：以细胞生物学与分子生物学为基础理论，采用原生质体融合、亚细胞操作、细胞培养等方法与技术，在细胞水平上改造生物遗传物质，以获得新的性状的细胞系、生物体及生物次生代谢物质。 免疫性：通常指机体对感染疾病具有的高度抗性。

抗原：是一类能够诱导机体诱导免疫应答并能与相应抗体或T细胞受体发生特异反应的物质。 抗体：机体经抗原刺激后在体液中出现特异性的反应物质。 细胞克隆系：由最初一个细胞无性繁殖而形成的细胞团。

多克隆抗体：当机体接受抗原刺激时，因一般抗原分子上存在多种不同的抗原决定簇，可同时引起多种克隆细胞应答，而产生多特异性的多个克隆体系。

单克隆抗体：指来自一个B淋巴细胞的单克隆杂交瘤细胞株所分泌的、针对同一抗原决定簇的抗体。它们具有完全相同的分子结构和性状。

原生质体：指除去细胞壁的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露细胞。

亚原生质体：在原生质体分离过程中，有时会引起细胞内含物的断裂而形成一些较小的原生质体 核质体：由原生质膜和薄层细胞质包围细胞核形成的小原生质体 胞质体：不含细胞核而仅含有部分细胞质的原生质体。

植物次生代谢产物：是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。 次生代谢：次生产物在植物中的合成与分解过程 生长偶联型： 产物合成与细胞生长成正比。 非生长偶联型： 产物合成在细胞生长停止以后。

中间型：产物仅在细胞生长下降时合成，细胞处于指数生长期或停止生长产物都不合成。 全能性：一个生活细胞所具有的产生完整生物个体的潜在能力称之为细胞的全能性

细胞脱分化：培养条件下使一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生细胞状态的过程 细胞脱分化过程中生理活动与细胞结构的变化

细胞分化：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

极性指植物的器官、组织、甚至单个细胞在不同的轴向上存在的某种形态结构以及生理生化上的梯度差异 器官发生：是指培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不定根、不定芽等器官的过程。 外植体：由活体植物上切取下来，用以进行离体培养的那部分组织或器官。

动物细胞工程是利用先进的工程技术手段对动物细胞进行遗传操作，以及从动物体组织中分离有特定功能的细胞和生产特定生物产品。

细胞系：初代产生的可传代培养的细胞群 胚胎干细胞：是具有早期胚发育的全能性的细胞

克隆：指不经过受精过程而获得新个体的方法，而用核移植技术产生的动物就叫克隆动物 。 体细胞胚：离体培养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。 胚性细胞团：成簇团的体积小而细胞质致密的细胞，具有成胚能力。 体细胞无性系：由任何形式的细胞培养所产生的植株。 体细胞无性系变异：这些植株所表现出来的变异

继代培养的概念：组织培养中，培养物培养一段时间后，为了防止培养的细胞团老化，或培养基养分利用完而造成营养不良及代谢物过多积累毒害等的影响，要及时将其接种到新鲜培养基中，以使培养物能够顺利地增殖、生长及分化，长成完整的植株，这个过程进行继代培养。

花粉培养：将处于一定发育阶段的花粉从花药中分离出来，再加以离体培养。 单倍体：指具有配子体染色体数的孢子体 对称融合：即两个完整的细胞原生质体融合。

非对称融合：利用物理或化学方法使某亲本的核或细胞质失活后再进行融合 悬浮培养：将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术 植板率：以能长出细胞团的单细胞在接种单细胞中所占的比例来表示

人工种子：具有良好的体细胞胚并能发育成植株；具有人工胚乳，可供种胚发育营养；具有能起保护作用的人工种皮

器官发生：是指培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不定根、不定芽等器官的过程。

二、填空

细胞工程核心技术：细胞的培养与繁殖

细胞工程研究内容: 细胞体外培养技术、细胞融合、细胞质工程（核移植）、染色体组工程、染色体工程、基因工程

细胞工程：细胞体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术

细胞工程实验室三个基本的需要：实验准备（培养基配制，洗涤与灭菌等）；无菌操作；控制培养。 实验室布局的其基本要求：便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察 灭菌设备：紫外灯、干热消毒柜、喷雾消毒器、蒸汽压力灭菌锅、过滤灭菌装置 无菌操作设备：接种箱、净化工作台

光温控制设备：时间程序控制器、空调、温度感应器 细胞培养设备：培养箱、培养架、摇床、生物反应器

细胞学鉴定设备：实体显微镜、倒置显微镜、光学研究显微镜

离体培养的营养需求：无机盐；有机化合物；生长调节剂；其它附加成分。 有机化合物：糖类、维生素、腺嘌呤、氨基酸、肌醇、糖类

离体培养中器官发生的方式：先芽后根、先根后芽、愈伤组织的不同部位形成芽和根，再通过维管组织的联系形成完整植株。

经过愈伤组织的体细胞胚发生三个阶段：诱导外植体形成愈伤组织；诱导愈伤组织胚性化；体细胞胚形成。 离体培养中的遗传与变异特点：普遍性、局限性、嵌合性 原生质体的融合方法：PEG诱导融合法、电融合法

悬浮培养程序：材料准备-细胞悬浮液制备-平板筛选-扩大培养-鉴定分析-建立细胞株-选择细胞株-培养 植物细胞培养方式的选择：间歇培养、连续培养、固定化细胞培养 植物细胞生长与产物合成的关系：生长偶联型、非生长偶联型、中间型 种质保存方法：低温干燥法、减压贮藏法、冷处理保存、超低温冷冻保存 人工胚乳成分：无机盐、淀粉与糖、抗菌素等 人工种皮要求：无毒、柔软、抗压、易降解 原生质体活力检测：目测法、伊凡蓝法、FDA法

影响原生质体活力的因素：分离材料的生理状态、酶解条件、分离条件、环境条件 物理方法：干热、湿热、射线处理、过滤、离心沉淀 化学方法：消毒剂、抗菌素灭菌

细胞脱分化的调控机理：细胞周期调控、激素的作用、PSK的调控作用、染色体变化 动物细胞体外培养的两种类型：贴壁依赖性细胞；非贴壁依赖性细胞

动物细胞体外培养方法：悬浮培养,贴壁培养微载体培养系统,包埋培养,微囊化培养 动物克隆的几种形式：胚胎分割克隆动物、 胚胎细胞克隆动物、 体细胞克隆动物

三、简答题

1、细胞工程应用意义：利用组织培养技术——大量生产苗木；改善农业生产技术——动植物品种改良；

保护自然资源——名贵中药细胞生产；保护自然环境——生物工业代替化学工业；生物医药开发与利用；生物材料开发与利用

2、细胞脱分化过程中生理活动与细胞结构的变化

总体上包括：细胞质显著变浓，大液泡消失，核体积增加并逐渐移位至细胞中央，细胞器增加。 第一阶段为启动阶段，表现为细胞质增生，并开始向细胞中央伸出细胞质丝，液泡蛋白体出现； 第二阶段为演变阶段，此时细胞核开始向中央移动，质体演变成原质体； 第三阶段为脱分化终结期，细胞回复到分生细胞状态，细胞分裂即将开始。

3、器官分化过程

诱导形成愈伤组织；“生长中心”形成：若干部位成丛出现类似形成层的细胞群，拟分生组织，它们是愈伤组织中形成器官的部位。器官原基及器官形成。在有些情况下，外植体不经过典型的愈伤组织即可形成器官原基。两种情况：外植体中已存在器官原基，进一步培养即形成相应的组织器官进而再生植株，如茎尖、根尖分生组织培养；外植体某些部位的细胞，在重新分裂后直接形成分生细胞团，然后由分生细胞团形成器官原基。 4、玻璃化现象与防治

“玻璃苗”，即试管苗生长异常，叶、嫩梢呈透明或半透明的水浸状，整株矮小肿胀，失绿，叶片皱缩成纵向卷伸，脆弱易碎。

1.利用固体培养基，增加琼脂浓度，降低培养基的衬质势，造成细胞吸水阻遏，可降低玻璃化。 2.适当提高培养基中蔗糖含量或加入渗透剂，降低培养基中的渗透势，减少培养基中植物材料可获得的水分，造成水分胁迫。

3.适当降低培养基中细胞分裂素和赤霉素的浓度。降低培养基中铵态氮浓度。 4.增加自然光照。自然光中的紫外线能促进试管苗成熟，加快木质化。 5.控制温度，适当低温处理，避免过高的培养温度。 6.改善培养容器内的通风换气条件。

褐变包括酶促褐变和非酶促褐变。目前认为植物组织培养中的褐变主要由酶促引起的。多酚氧化酶(PPO)是植物体内普遍存在的一类末端氧化酶，它催化酚类化合物形成醌和水，醌再经非酶促聚合，形成深色物质，对外植体材料产生毒害作用，影响其生长与分化，严重时导致死亡。 6、影响褐变的因素

植物种类及基因型;外植体部位及生理状态;外植体受伤害程度;培养基成分及培养条件;培养时间培养基成分及培养条件

1.在初代培养时，培养基中无机盐浓度过高可引起酚类物质的大量产生，导致外植体褐变。

2.激素使用不当，也会使组织培养材料褐变。BA或KT不仅能促进酚类化合物的合成，还能刺激多酚氧化酶的活性，而生长素类如2，4—D和IAA可延缓多酚合成，减轻褐变发生。

3.培养基中低pH值可降低多酚氧化酶活性和底物利用率，从而抑制褐变。升高pH值则明显加重褐变。 此外，培养条件不适宜，光照过强或高温条件下，均可使多酚氧化酶活性提高，从而加速培养组织的褐变。 7、减轻及防止褐变的方法

1.选择适当的外植体是克服褐变的重要手段，不同时期、不同年龄的外植体在培养中褐变的程度不同。成年植株比实生幼苗褐变的程度严重，夏季材料比冬季、早春和秋季的材料褐变程度强。 2.外植体材料进行预处理减轻酚类物质的毒害作用。

3.选择适宜的培养基和培养条件，初期培养可在黑暗或弱光下进行，因为光照会提高PPO的活性，促进多酚类物质的氧化。低PH，保持较低温度(15—20℃)也可降低褐变作用。

4.褐变抑制剂:抗氧化剂和PPO的抑制剂。PVP是酚类物质的专一性吸附剂，常用做酚类物质和细胞器的保护剂。活性炭对吸附酚类氧化物的效果也很明显。 8、植物脱毒及快速繁殖技术

意义：生产无病毒种苗，防止品种退化；能够有效地保持优良品种的特性；快速繁殖新品种，使优良品种迅速应用；节约耕地，提高农产品的商品率；

茎尖培养脱毒原理：病毒在植物体内的分布具有不均匀性，分生组织没有病毒。 (1)、能量竞争(2)、传导抑制(3)、激素抑制(4)、酶缺乏(5)、抑制因子 茎尖脱毒是控制植物病毒的有效途径的原因

(1)、药物防治病毒病效率低，(2)、抗病毒育种步履艰难；(3)、组织培养的高效隔离防止了病毒的再侵染 9、克隆动物诞生的科学意义

1.多莉的诞生使科学家们第一次认识到,哺乳动物的体细胞核可以在去核受体卵母细胞质的调节和控制下正常发育到成体。2.解决了哺乳动物克隆中的大难题——核供体细胞来源的问题。在此之前,由于只能用胚胎细胞和培养的未分化胚胎细胞作为核供体,再加上大动物的胚胎干细胞尚未培养成功,故核供体细胞来源很受限制。3.对于动物细胞分化是否真正不可逆这个问题，虽然在理论上还不能推翻沿袭多年的概念，但至少“多莉”羊在实验上提供了一个反例。 10、制备单克隆抗体的方法

1.动物免疫（注入抗原）2、骨髓瘤细胞系的选择（选择HGPRH- 株系）3、细胞融合（PEG法）4、杂交瘤细胞的选择性培养（HAT培养基）5、杂交廇细胞的筛选(在0至数个细胞,ELISA )6、杂交瘤细胞的克隆化(正常培养基)7、全面鉴定（ＭcAb测定）8、批量生产与纯化9、杂交瘤细胞的保存与复苏10、杂交瘤细胞株稳定性检查

11、原生质体的收集和纯化

飘浮法：采用比原生质体比重大的高渗溶液，使原生质体漂浮在溶液表面。常用的飘浮剂有蔗糖、Percoll、Ficoll（聚蔗糖 ）。优缺点：较为纯净、完整的原生质体；高渗液对原生质体常有破坏。

沉法淀:原理：利用比重原理，在一定的渗透液中，过滤后低速离心。方法：44-169 um筛网过滤；900-4500 r/min 离心，常用甘露醇作为渗透压调节剂。优缺点：操作简单；原生质体沉底部，易破坏。

界面法:原理：采用两种比重不同的溶液，使原生质处于两液相的界面之中。优缺点：较多纯净的原生质体。 方法：0.45 mol/L 蔗糖（比重大）；0.45 mol/L甘露醇（比重小）。 12、植物细胞大规模培养的技术要求

从工程的角度：研究和开发适宜于植物细胞生长和生产的生物反应器，建立最佳的控制和调节系统。 从培养技术方面满足三个条件：

培养的细胞在遗传上应是稳定的，以得到产量恒定的产物；细胞生长及生物合成的速度快，在较短的时间内能得到较高产量的终产物；代谢产物要在细胞中积累而不被迅速分解，最好能将其释放到培养基中。 13、影响体细胞胚发生的因素

外源激素对体细胞胚胎发生的调控;培养基及培养条件对体细胞胚形成的影响;不同基因型间体细胞胚形成能力的差异

14、体细胞胚形成过程中内源生长素的变化

外源生长素对体细胞胚产生和发育的调控是通过调节内源激素的合成、代谢、极性运输和平衡而起作用的。 外源生长素的使用模式：在大多数植物中是相似的，如诱导胚性细胞产生，或诱导愈伤组织转化为胚性愈伤组织，均需要高浓度的生长素。当球形胚形成后，则需要降低生长素水平才能完成体细胞胚的继续发育。 生长素的这一应用规律与胚胎发育过程中内源激素的变化是一致的。 体细胞胚发生过程中的特异蛋白质 15、影响体细胞遗传与变异的因素

供体植物：倍性水平；基因型；外植体细胞分化程度

培养基：不同的激素浓度可以有选择地诱导不同倍性的细胞的分裂（倍性增加或减小）。 培养方式：悬浮培养的细胞较半固体培养的细胞易产生变异

继代培养的次数：继代时间或越长，继代次数越多，细胞变异的几率就越高。