细胞工程复习资料

浙江大学生命科学学院生物技术0701叶足马彦整理2010年4月细胞工程复习资料第一章1.细胞工程：是指以细胞为对象，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特性，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.动物组织培养：从体内取出组织，模拟体内生理环境，在无菌、适当温度和一定营养条件下，使之生存和生长，并维持其结构和功能的方法。习惯上又泛指所有体外培养，即：器官培养、组织培养和细胞培养3.植物组织培养：在无菌条件下，利用人工培养基对植物组织的培养，包括原生质体、悬浮细胞和植物器官等的培养。4.细胞融合：在离体条件下利用人工方法把不同的细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术。5.单克隆抗体：利用细胞融合技术，将骨髓瘤细胞和淋巴细胞合并成杂交瘤，杂交瘤细胞会持续分泌成分单一、有特异性的抗体。6.细胞拆合：把完整细胞的细胞核和细胞质用特殊的方法分离开来，或把细胞核从细胞质中吸取出来，或用紫外线等把细胞中的核杀死，然后再把同种或异种的细胞核和细胞重新组合起来，培育新的细胞或新的生物个体。7.染色体工程：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。8.转基因生物：在基因组中稳定地整合有人工导入外源基因的生物。9.胚胎工程：在胚胎发育过程中，定向控制、改造和创造生物新遗传性状的技术，如试管动物、嵌合体。10.细胞治疗：用自体或异体细胞来纠正个体的病理状态。11.基因治疗：把正常基因或治疗基因，通过载体转移到人体的靶细胞，进行基因修饰和表达，改善疾病的一种治疗方法。第二章：1.游走型细胞：呈散在生长，一般不连成片，胞质常突起，呈活跃游走或变形运动，方向不规则。此型细胞不稳定，有时难以和其他细胞相区别2.多形性细胞：3.细胞融合率细胞融合率＝（融合族多核细胞核数－对照组多核细胞核数）/全部细胞的细胞核总数×100％4.可逆电击穿据膜击穿实验的大量现察，当对细胞膜施加短时程(10~100µs)的电脉冲，使膜产生瞬间极化，脉冲幅度达到一定的场强时，膜的电导率和透过性将急剧增大形成大量微孔，其透过性增大的程度足以使胞间产生细胞质成分的交换或透过基因大分子。当撤去电场后，膜将迅速恢复到原来的低电导率和低透过性，微孔重新封闭。5.杂种细胞两种不同种的细胞融合成为杂种细胞6.单克隆抗体（monoclonalantibody,McAb），是指由单个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞所分泌的均一抗体，该抗体只针对单一的抗原决定簇，具有很高的亲和性和专一性（specitity）7.克隆选择学说动物体内存在着许多免疫活性细胞克隆，不同克隆的细胞具有不同的表面受体，能与相对应的抗原决定簇发生互补结合。一旦某种抗原进入体内与相应克隆的浙江大学生命科学学院生物技术0701叶足马彦整理2010年4月受体发生结合后便选择性地激活了这一克隆，使它扩增并产生大量抗体（即免疫球蛋白），抗体分子的特异性与被选择的细胞的表面受体相同。8.杂交瘤细胞在制备单克隆抗体过程中，用骨髓瘤细胞和B细胞融合而成的细胞。9.细胞周期：是指细胞一个有丝分裂周期的时间及各周期相的时间。10.细胞生长曲线：细胞生长曲线是一定量细胞在特定的培养条件下细胞数量对培养时间的函数。11.接触抑制：细胞从接种到长满底物表面后，由于细胞繁殖数量增多相互接触后，不再增加。12.贴壁依赖：指正常的真核细胞需要吸附表面才能在培养基上生长。13.细胞黏附：细胞的黏附是通过特异的细胞表面受体与细胞外基质分子相结合而实现的。14.原代细胞培养：从新鲜供体取得组织细胞后在体外进行首次培养，一般持续1－4周。15.细胞传代培养：当原代培养的细胞相互汇合时，细胞由原培养瓶消化、收集、稀释后传到新的培养瓶的过程。16.异倍体：当35%以上的细胞的染色体倍数发生改变，则称为多倍体或异倍体细胞。17.标记染色体：在各类培养细胞中，常可见到染色体缺失、环形等异常，某一特殊形态的染色体反复出现并占有很大百分率时，称为标记染色体。18.接种率：克隆生存率。19.组织块法：组织块法大多采用培养瓶培养。将组织剪成1mm3左右的小块后，加入1－2滴培养液，以保持湿润，然后接种于培养瓶生长面，每小块相距约0.5cm，置适当温度的培养箱内进行培养20.克隆形成率：单个细胞形成克隆数比接种细胞数的百分数称为克隆形成率或克隆率。21.条件培养基：即不含细胞而已经被细胞生活过的培养基。22.分裂指数：细胞分裂指数是指细胞群体中分裂相细胞所占的比例，用以表示细胞增殖的旺盛程度。23.细胞存活率：当细胞被制成分散的悬液后，接种到底物上能贴壁并能存活生长的细胞百分数值称为接种存活率，用以表示细胞群的活力,细胞存活率＝贴壁存活细胞数/接种细胞数×100%24.交叉污染：细胞交叉污染是指不同种类细胞之间发生混淆。25.无血清培养液：是不需要添加血清就可以维持细胞在体外较长时间生长繁殖的合成培养基。26.慢冻速融法：一般是在培养液中加入5—15％的保护剂甘油或二甲基亚砜（DMSO），以降低冰点。缓慢的冻结条件是在－25℃以上时细胞以每分钟下降1℃的速率进行降温，以后可加速至－10℃—－15℃每分钟，而且要有储存剂以减少冰晶的形成。细胞内水分在冻结前透出细胞外，从而避免胞内形成大块结晶而破碎。27.玻璃化冻存：利用高浓度的冻存保护剂，一般为1－3MDMSO，强烈地与水分子发生水合作用，增加溶液黏性，降低冰晶形成速度，减弱水的固化过程，从而使细胞在急剧降温过程中得到保护。28.组织培养：是指从体内取出组织、细胞，模拟体内生理环境，在无菌、适当的温度和营养条件下，使之生存、生长并维持其结构和功能的方法。29.对数生长期：新接种的细胞经过一段适应与准备的潜伏期后，开始生长、分裂、增殖，逐渐进入旺盛分裂时期，此时细胞群体增长的对数与培养时间成正比例函数。30.单细胞分离培养：又称为细胞克隆，即把单个细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成为一个新的细胞群体的技术。31.饲养层细胞：是一层经过特殊处理的用作克隆细胞底物的细胞层。通常是用射线处理或浙江大学生命科学学院生物技术0701叶足马彦整理2010年4月丝裂霉素处理，使细胞失去分裂能力，但仍然能生存一段时间并有同化营养液的能力。32.细胞系：原代培养物一旦经传代培养后就被称为细胞系，有有限细胞系和无限细胞系之分。33.细胞株：细胞系经克隆培养、理化方法分离选择，在培养的细胞群体中获得确认的某种特殊特征，被称为细胞株。通常建立细胞株的细胞形态比较均一，生长增殖比较稳定，生物学性状清楚。34.细胞转化：是指细胞发生遗传性改变、并涉及细胞生物学特性改变。细胞转化可分为自发转化和人工转化。35.生长因子：是细胞生长调节因子的简称，也有负调节功能。主要用来描述在细胞之间传递信息，对细胞生长具有调节功能的一些多肽。第三章1.脱分化：一个成熟细胞转变为分生状态的过程即形成愈伤组织叫脱分化。2.愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。3.再分化：愈伤组织内的细胞具有异质性，能重新分化成各种类型的组织细胞。4.继代培养：将愈伤组织重新转移到成分相同的新鲜培养基上的过程。5.原生质体：植物除去细胞壁分离剥下的部分。6.体细胞胚：在离体或活体条件下，由除合子之外的孢子体细胞形成的胚。7.封闭型连续培养：新培养基补充旧培养基，在培养容器中细胞数目上升8.开放型连续培养：新培养基补充的量和流出的旧培养基和细胞的量相等，培养容器内细胞数目恒定。9.化学恒定式：以固定速度注入的新鲜培养基内的某种选定营养成分的浓度被调节成为一种生长的限制浓度，从而使细胞的增殖保持稳定10.浊度恒定式：预先选定一种细胞密度，当超过这个密度时细胞随培养液一起排出，同时注入新鲜培养液，保持细胞浓度。第四章1.裸鼠是1966年发现和培育的一种小鼠突变株，此种小鼠先天性无毛，无胸腺。胸腺依赖性免疫功能缺乏，T细胞功能接近于0，但B细胞功能大致正常，异种移植时无排斥反应。2.细胞融合：是指可以用生物、化学、物理的方法实现两个或两个以上的细胞合并的过程，首先发生膜融合，并发生胞质融合、核融合，最终形成一个细胞的过程，该杂合细胞携带亲本的遗传物质，具有新的遗传或生物特性。3.遗传互补筛选法：利用每一个亲本贡献一个功能正常等位基因，纠正另一个亲本的缺陷，令杂种细胞表现正常的原理来筛选的方法。4.抗性互补筛选法：利用亲本细胞原生质体对抗生素、除草剂及其它有毒物质抗性差异选择杂种细胞。5.利用物理特性筛选：根据亲本细胞大小、颜色、漂浮密度及电泳迁移率、形成的愈伤组织的差异筛选杂种细胞。6.利用生长特性筛选：利用原生质体对培养基成分要求与反应的差异选择杂种细胞。7.HAT选择系统：是含一定浓度次黄嘌呤（H）、氨基喋呤（A）及胸腺嘧啶核苷（T）的一种选择性培养基，其中三种成分与细胞DNA合成有关。正常动物细胞的DNA合成途径浙江大学生命科学学院生物技术0701叶足马彦整理2010年4月有两种，一种是利用糖和氨基酸等外源营养物质经过体内代谢合成DNA，即全合成途径，但可以被氨基喋呤阻断，另一种是细胞从培养基或自身代谢产物中吸收游离嘌呤或嘧啶合成DNA途径，称为补救或清道夫合成途径。8.单克隆抗体：是指由单个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的咋交流细胞所分泌的均一抗体，该抗体只针对单一的抗原决定簇，具有很搞的亲和性和专一性，因此在分子诊断、抗体药物和抗体芯片等方面有很多用途。单克隆抗体制备技术：1）抗原的制备：①抗原的提取来源于人或动物的组织、细胞内以及细胞膜的生物活性物质都需将浆细胞膜破碎，才能进一步纯化。②抗原的分离纯化对于从组织细胞中提取出来的生物大分子及体液、组织间液内的蛋白质、多肽、酶等必须进一步分离纯化以获得抗原纯品。③纯化抗原的浓缩和保存在获得纯化的抗原物质后，一般都要进行浓缩后再保存。④半抗原性免疫原的制备分子量小于5KDa的小分子物质如多肽、核苷等半抗原由于不具有免疫原性，因此一般需要将这些半抗原偶联到大分子载体上形成免疫原。2）动物免疫与亲本细胞选择①动物免疫制备单抗时供免疫的动物一般是哺乳类，常选用小鼠、大鼠、兔等。②亲本细胞的选择杂交瘤细胞的其本细胞包括面以后的B淋巴细胞和永生化的骨髓瘤细胞。3）小鼠淋巴细胞杂交瘤的制备①骨髓瘤细胞的准备目前常用的骨髓瘤细胞系是SP2/0和NS1，均来自Balb/C小鼠骨髓瘤。②饲养层细胞的制备细胞在体外培养时，单个或少数几个细胞难以生长和增殖，因此，在将免疫后的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合前需要制备饲养层细胞。③免疫B淋巴细胞的制备取加强免疫后3~5天的小鼠，眼眶取血，断颈处死，无菌取出脾脏，制备脾细胞悬液。④细胞融合目前单抗杂交瘤细胞的制备多采用PEG法介导细胞融合。4）杂交瘤细胞的筛选和鉴定在融合后24h换用HAT培养液，HAT培养液是在完全培养液中添加100um次黄嘌呤（H）、100um胸腺嘧啶（T）、0.4M氨基蝶呤（A），以后每隔2天换液一次，在第五天可以观察到小的杂交瘤细胞克隆的形成，一般筛选7-14天即可进行亚克隆。5）杂交瘤细胞的冻存和复苏将已克隆化、已经鉴定过的杂交瘤细胞或一时来不及克隆化鉴定的杂交瘤细胞及时冻存十分重要，因为杂交瘤细胞可能在培养过程中丧失分泌抗体的能力。目前冻存细胞均采用液氮保存；复苏时，迅速将细胞从液氮中取出，在38℃~40℃水浴中于1min内快速解冻，完全培养液稀释10倍后离心收集细胞，37℃5%CO2培养箱中培养。6）单克隆抗体的制备和纯化近年来发展了各种新型大规模培养技术和装置，包括无血清培养液的悬浮培养法、中空纤维培养系统、全自动气升式或深层培养罐以及微囊或粒珠培养系统，还有体内诱生法。纯化抗体的方法很多，一般采用综合技术；如纯化IgG多结合使用盐析法和例子交换法。抗体酶：是一种对酶促反应过渡态特异的抗体，结合了酶与抗体的优点，既可以起酶促催化作用，又可以起抗体的选择性和专一性结合抗原作用浙江大学生命科学学院生物技术0701叶足马彦整理2010年4月第五章细胞拆合与染色体工程1.细胞重组：细胞融合