细胞工程复习提纲-有答案

细胞工程复习提纲-有答案一、细胞工程概述（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，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。

（二）细胞工程的研究内容包括细胞培养、细胞融合、细胞核移植、染色体工程、胚胎工程等。

（三）细胞工程的应用领域在农业、医药、食品、能源、环境保护等方面都有广泛应用。

二、细胞培养技术（一）细胞培养的基本概念1.细胞培养：是指从体内组织取出细胞摹拟体内生存环境，在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使期生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术。2.原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。3.传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，需要重新接种到新的培养器皿中扩大培养，这个过程称为传代培养。

（二）细胞培养的条件1.无菌条件：防止微生物污染。2.合适的温度：一般哺乳动物细胞为37℃。3.适宜的pH：多数细胞的适宜pH为7.27.4。4.气体环境：主要是氧气和二氧化碳，二氧化碳用于维持培养液的pH。

（三）细胞培养的培养基1.天然培养基：如血清、血浆等，含有丰富的营养成分。2.合成培养基：根据细胞生长所需成分人工合成，成分明确。3.无血清培养基：不含血清，可减少血清带来的不利因素。

（四）细胞培养的操作技术1.细胞复苏：将冻存的细胞恢复生长。答案：从液氮中取出冻存管，迅速放入37℃水浴中，快速摇晃使其在12分钟内完全融化，然后用培养液稀释，离心去除冻存保护剂，再接种到培养器皿中培养。2.细胞传代：答案：当细胞长满培养器皿底部时，弃去旧培养液，用PBS冲洗12次，加入适量胰蛋白酶消化，待细胞变圆、脱壁时，加入含血清的培养液终止消化，用吸管轻轻吹打制成细胞悬液，按适当比例接种到新的培养器皿中。3.细胞冻存：答案：将处于对数生长期的细胞消化制成细胞悬液，离心后弃上清，加入含保护剂（如DMSO）的冻存液，调整细胞浓度，分装到冻存管中，放入程序降温盒，先置于20℃冰箱2小时，再转入80℃冰箱过夜，最后放入液氮中保存。

（五）细胞培养的污染及检测1.污染类型：细菌污染、真菌污染、支原体污染等。2.检测方法：显微镜观察、培养法、PCR检测等。

三、细胞融合技术（一）细胞融合的概念细胞融合是指两个或多个细胞融合形成一个双核或多核细胞的现象。

（二）细胞融合的方法1.病毒诱导融合：如仙台病毒。2.化学融合剂诱导融合：如聚乙二醇（PEG）。3.电融合：利用电场诱导细胞融合。

（三）细胞融合的过程以PEG诱导细胞融合为例：1.制备两种亲本细胞悬液，调整细胞浓度。2.加入适量PEG，作用一定时间，使细胞相互靠近、融合。3.用培养液稀释PEG，终止其作用。4.离心收集融合细胞，接种到培养器皿中培养。

（四）杂种细胞的筛选与鉴定1.遗传互补筛选：利用亲本细胞的不同遗传缺陷进行筛选。2.物理特性筛选：如根据细胞大小、密度等差异筛选。3.生化特性筛选：检测细胞的酶活性、蛋白质表达等。4.染色体分析：确定杂种细胞的染色体组成。

四、细胞核移植技术（一）细胞核移植的概念将一个细胞的细胞核移入另一个去核细胞中，使后者不经过受精过程即可被激活、分裂并发育成新个体的技术。

（二）细胞核移植的类型1.胚胎细胞核移植：用胚胎细胞作为供体细胞进行细胞核移植。2.体细胞核移植：用体细胞作为供体细胞进行细胞核移植。

（三）体细胞核移植的过程以克隆羊多莉为例：1.从成年母羊乳腺组织中取出体细胞，进行体外培养。2.从另一只母羊卵巢中取出未受精的卵细胞，去核。3.将体细胞的细胞核注入去核卵细胞中，通过电融合等方法使两者融合。4.激活重组细胞，使其发育成胚胎。5.将胚胎移植到代孕母羊子宫内，发育直至分娩。

（四）细胞核移植技术的应用1.动物克隆：培育优良品种、保护濒危动物等。2.转基因动物生产：通过细胞核移植将外源基因导入受体细胞。3.细胞治疗：为细胞治疗提供细胞来源。

五、染色体工程（一）染色体工程的概念按照人们的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，从而达到定向改变生物遗传特性和选育新品种的一种技术。

（二）染色体工程的类型1.染色体组操作：如单倍体育种、多倍体育种。2.染色体个别操作：如染色体的添加、消减、易位等。

（三）单倍体育种1.原理：利用花药培养等方法获得单倍体植株，再通过染色体加倍使其成为可育的纯合二倍体。2.过程：答案：取植物花药进行离体培养，诱导形成单倍体愈伤组织，再分化成单倍体植株，然后用秋水仙素等处理单倍体植株，使其染色体加倍，获得纯合二倍体植株。

（四）多倍体育种1.原理：通过物理或化学方法使细胞内染色体数目加倍。2.方法：物理方法：如高温、低温、射线等处理。化学方法：常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

六、胚胎工程（一）胚胎工程的概念对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

（二）体外受精1.概念：哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程。2.过程：精子的采集与获能：从雄性动物采集精子，进行体外获能处理。卵子的采集与成熟培养：从雌性动物采集卵子，在体外进行成熟培养。受精：将获能的精子和成熟卵子在体外受精培养液中共同培养，完成受精。

（三）胚胎移植1.概念：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的体内，使之继续发育为新个体的技术。2.过程：供体和受体的选择与处理：选择优良母畜作为供体，健康、繁殖性能良好的母畜作为受体，对供体和受体进行同期发情处理。胚胎的采集：用手术或非手术方法从供体母畜子宫内采集胚胎。胚胎的检查、培养或保存：对采集的胚胎进行质量检查，可进行短期培养或冷冻保存。胚胎移植：将胚胎移植到受体母畜子宫内。

（四）胚胎分割1.概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2.过程：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。

（五）胚胎干细胞培养1.概念：胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有自我更新和多向分化潜能。2.培养条件：答案：需要饲养层细胞提供营养支持和生长因子，添加适量的血清、生长因子等，在适宜的温度、pH和气体环境下培养。3.应用前景：用于细胞治疗、组织工程、药物研发等。

七、细胞工程在农业中的应用（一）植物细胞工程在农业中的应用1.植物快速繁殖：利用植物组织培养技术快速繁殖优良品种。2.脱毒苗的培育：通过茎尖培养去除植物病毒，获得脱毒苗。3.单倍体育种：加速育种进程，获得纯合品种。4.多倍体育种：培育出果实大、营养丰富的品种。5.体细胞杂交：克服远缘杂交不亲和障碍，创造新物种。

（二）动物细胞工程在农业中的应用1.优良种畜的快速繁殖：通过胚胎移植等技术快速繁殖优良种畜。2.动物克隆：培育优良品种的家畜。

八、细胞工程在医药中的应用（一）细胞工程药物的生产利用细胞培养技术生产各种生物药物，如疫苗、抗体、生长因子等。

（二）基因工程药物的生产通过基因工程技术将目的基因导入细胞，利用细胞培养生产基因工程药物。

（三）细胞治疗1.干细胞治疗：利用干细胞的自我更新和分化潜能治疗疾病。2.免疫细胞