專題二細胞工程專題二細胞工程

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。細胞工程理論基礎操作水平目的優點細胞整體水平或細胞器水平細胞生物學和分子生物學改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品按照人類的意愿定向改造生物遺傳性狀克服遠緣雜交不親和障礙細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，主要理論基礎植物細胞工程基本技術植物組織培養技術植物體細胞雜交技術植物細胞的全能性一、植物細胞工程主要理論基礎植物細胞工程基本技術植物組織培養技術植物體細胞1、植物組織培養技術的理論基礎是植物細胞具有全能性（1）細胞的全能性概念

具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發育成完整生物體的潛能，即每個細胞都具有全能性。（2）為什么細胞具有全能性呢（物質基礎）？

每個細胞具有發育成完整個體所需的全部遺傳信

息

（基因）。1、植物組織培養技術的理論基礎是植物細胞具有全能性（1）細胞（3）為什么每個細胞都具有發育成完整個體的全部遺傳信息呢？

生物體每一個體細胞都是一個受精卵經有絲分

裂產生的。（4）生物的哪種細胞最容易發育生物體（全能性最高）？受精卵>生殖細胞>體細胞;植物細胞>動物細胞體細胞：分化程度低的>分化程度高的細胞分裂能力強的>細胞分裂能力弱的幼嫩的>衰老的（3）為什么每個細胞都具有發育成完整個體的全部遺傳信息呢？受（5）為什么體內細胞沒有表現出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？

基因在特定空間和時間條件下選擇性表達的結果。在個體發育的不同時期，生物體不同部位的細胞表達的基因是不同的，合成的蛋白質也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。（6）植物細胞全能性表達需要什么條件呢？處于離體狀態；一定的營養物質、激素和其他外界條件（5）為什么體內細胞沒有表現出全能性，而是分化成為不同的組織12345再分化(愈傷組織)6脫分化(胚狀體)

（1）概念：在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細胞，培養在人工控制的培養基上，給予適宜的條件，誘導產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、植物組織培養技術12345再分化(愈傷組織)6脫分化(胚狀體)（1）概念：（2）植物組織培養的過程離體的器官、組織或細胞脫分化（有絲分裂）愈傷組織再分化發育(分裂分化)根、芽植物體愈傷組織：

細胞排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的、無定形狀態的具有分生能力薄壁細胞。

已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而變成未分化的細胞。脫分化：再分化：

脫分化生產的愈傷組織繼續進行培養，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。（2）植物組織培養的過程離體的器官、組織或細胞脫分化愈傷組織切取形成層無菌接種誘導愈傷組織的形成試管苗的形成培養室移栽脫分化再分化切取無菌接種誘導愈傷組織試管苗的形成培養室移栽脫分化再分化（3）植物組織培養的條件①離體植物器官、組織或細胞②無菌條件③植物外源激素（生長素、細胞分裂素等）④適宜的溫度、pH、光照等的控制⑤一定的營養物質（培養基）（3）植物組織培養的條件①離體植物器官、組織或細胞無機營養成分：無機鹽離子有機營養成分：①氮源：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，調節滲透壓③瓊脂：起支持作用

④激素：生長素、細胞分裂素和赤霉素PH值：5.0~6.0植物組織培養的培養基成分及條件無機營養成分：無機鹽離子植物組織培養的培養基成分及條件影響脫分化和再分化較低有利于生根細胞分裂素生長素有利于芽的產生較高細胞分裂素生長素有利于愈傷組織的形成適中細胞分裂素生長素植物組織培養中植物激素的作用影響脫分化和再分化較低有利于生根細胞分裂素生長素有利于芽的產離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化①無菌②營養③一定的外界條件④植物激素遮光一定的光照芽發育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照植物組織培養中的條件控制離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織根、芽植物體脫分①微型繁殖：（1）植物繁殖的新途徑①繁殖快，可大批量生產②保持親本的優良性狀③不受季節的限制④培養周期短⑤取材少應用組織培養技術，快速繁殖優良品種植物優點：3、植物細胞工程的應用②作物脫毒

以植物的莖尖等分生區（無病毒或極少）為材料進行植物組織培養得到脫毒苗。③人工種子胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）+人工薄膜優點：①解決繁殖力低、結子困難、發芽率低問題②保持優良遺傳特性③不受氣候、季節、地域限制,時間短,占地少；方便地貯藏和運輸。①微型繁殖：（1）植物繁殖的新途徑①繁殖快，可大批量生產②保（2）作物新品種的培育①單倍體育種方法:優點:花藥離體培養+秋水仙素處理明顯縮短育種年限；后代通常是純合體。②突變體的利用新品種外植體愈傷組織多種突變體

篩選脫分化再分化誘變處理③轉基因植物的培育④植物體細胞雜交轉基因細胞轉基因植物植物組織培養轉基因技術植物細胞植物細胞融合雜種細胞雜種植物植物組織培養不同植物細胞（2）作物新品種的培育①單倍體育種方法:優點:花藥離體培養（3）細胞產物的工廠化生產細胞產物:技術:蛋白質,脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等。植物的組織培養——愈傷組織細胞培養（3）細胞產物的工廠化生產細胞產物:蛋白質,脂肪,糖類,藥物

將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的過程。2、植物體細胞雜交技術（1）概念：②①③④⑤（2）過程：植物細胞的融合植物組織培養將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜去壁方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等化學法：聚乙二醇（PEG）融合的基礎：細胞膜的流動性獲得雜種植株植物細胞融合、植物組織培養再生出細胞壁（3）植物體細胞雜交的方法原理雜交完成的標志：融合成功的標志：技術手段：去壁方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）融合方法：物理法：離心（4）植物體細胞雜交的優點及問題優點：（與有性雜交方法比較）

問題：

1.克服遠緣雜交不親和障礙；2.大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。并不一定能讓雜種植物按照人們的需要表現出親代的優良。（4）植物體細胞雜交的優點及問題優點：（與有性雜交方法比較白菜甘藍白菜－甘藍“白菜－甘藍”同普通白菜相比，具有生長期短、耐熱性強和易于貯藏等優點。成功的案例白菜甘藍白菜－甘藍“白菜－甘藍”同普通白菜相比，具有生長期短植物組織培養與體細胞雜交技術比較植物組織培養植物體細胞雜交技術所屬范疇原理步驟意義聯系無性繁殖細胞全能性①脫分化②再分化保持親本優良性狀快速繁殖、大規模生產提高經濟效益體細胞雜交技術最終要應用組織培養來獲得雜種植株克服不同種生物遠源雜交不親和的障礙①去除細胞壁②融合形成雜種細胞③組織培養膜流動性細胞全能性染色體變異、基因重組植物組織培養與體細胞雜交技術比較植物組織培養植物體細胞雜交技(2013重慶高考)某興趣小組擬用組織培養繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材→消毒→愈傷組織培養→出芽→生根→移栽”。下列有關敘述，錯誤的是(

)A.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害B.在愈傷組織培養中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞C.出芽是細胞再分化的的結果，受基因選擇性表達的調控D.生根時，培養基通常應含α－萘乙酸等生長素類調節劑B(2013重慶高考)某興趣小組擬用組織培養繁殖一種名貴花卉，

(2015太原模擬)植物組織培養的過程如下圖所示。請分析并回答：離體的組,織或器官―A→愈傷組織―B→胚狀體―C→植株(1)B、C過程是通過細胞的__________、________實現的。(2)胚狀體根據其來源不同，可以分為“體細胞胚”和“花粉胚”。①用花藥離體培養可獲得“花粉胚”，同種植物的花粉胚與體細胞胚在染色體數目上的主要區別是____________________________________。②如果用________處理二倍體植株的花粉胚，能獲得可育的植株，該過程是__________育種中不可缺少的步驟。③在一定條件下培養離體細胞可以形成體細胞胚進而發育成完整的植株，其根本原因是每個細胞都含有____________________，這一過程體現了_____________。。分裂(或增值)分化花粉胚細胞種的染色體數目使體細胞胚的一半秋水仙素單倍體本物種的全套基因(或全套遺傳信息)植物細胞的全能性(2015太原模擬)植物組織培養的過程如下圖所示。請分析并(3)植物組織培養得到的胚狀體經過人工薄膜包裝可以獲得“人工種子”，由“人工種子”萌發出的植株是否可育？_____________________。(4)微型繁殖培育無病毒草莓時，一般選取莖尖或根尖作為外植體，其依據是_______________________________。(5)在培養過程中，愈傷組織在培養基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是培養基中生長素類物質用量與細胞分裂素類物質用量比例不合理(或培養基中生長素類物質用量與細胞分裂素類物質用量的比值偏低，合理即可)由花粉培養發育的植株一半不可育,由體細胞經過組織培養發育的植株是可育的)莖尖(或根尖)病毒極少,甚至無毒(3)植物組織培養得到的胚狀體經過人工薄膜包裝可以獲得“人工1.(2015河北衡水大聯考)美國科學家將分離得到的成熟的胡蘿卜根的韌皮部細胞進行培養，由單個細胞發育成了完整的新植株，過程圖解如下，回答與之有關的問題：(1)科學家所用的這種生物技術叫做______________，依據的理論基礎是植物細胞具有________性。②過程稱為_____________________，③過程稱為_____________________，C經______________和_______________________________過程形成D。(2)通過②過程產生的愈傷組織細胞與根的韌皮部細胞在染色體的數目上是否相同？________。染色體上所含的遺傳物質是否相同？____________。細胞的形態結構是否相同？

____________。1.(2015河北衡水大聯考)美國科學家將分離得到的成熟的(3)在培養過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養基中加入__________，同時在培養過程中，除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關鍵是操作過程必須保證________________________________________________。(4)從育種的角度來看，植物組織培養與有性繁殖相比，優勢主要有(列舉兩條)：______________________、_________________________。

(5)與植物組織培養的培養基相比，用于動物細胞培養的培養液除含有水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸等之外，通常還要添加________________。答案(1)植物組織培養全能脫分化再分化細胞分裂細胞分化(2)相同相同不同(3)植物激素無菌(4)能保持母本的優良性狀培養周期短，繁殖效率高(5)動物血清(3)在培養過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨二、動物細胞工程細胞核移植技術動物細胞融合技術單克隆抗體技術動物細胞培養技術(基礎)動物細胞工程常用技術：二、動物細胞工程細胞核移植技術動物細胞融合技術單克隆抗體技術從動物機體中取出相關組織，將它分散成單個細胞,放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和增殖。（1）概念：（2）原理：細胞增殖1、動物細胞培養從動物機體中取出相關組織，將它分散成單個細胞,放在適宜定義：人們通常將動物組織消化后的初次培養稱為原代培養。胰蛋白酶處理取出組織胚胎或幼齡動物器官組織剪碎單個細胞細胞懸液轉入培養瓶內培養（貼壁生長、接觸抑制）①原代培養

（3）過程原代培養增殖能力強，分裂旺盛，分化程度低，容易培養去掉組織間蛋白加培養液定義：人們通常將動物組織消化后的初次培養稱為原代培養。胰蛋白細胞貼壁過程細胞貼壁：在培養瓶懸液中分散的細胞很快就貼

附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。■對培養瓶或培養皿壁要求：

表面光滑、無毒、易于貼附。細胞貼壁過程細胞貼壁：在培養瓶懸液中分散的細胞很快就貼■對培

當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制。接觸抑制50代以后失去接觸抑制接觸抑制部分細胞突變，獲得不死性，向癌細胞方向發展，糖蛋白減少。當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂②傳代培養

定義：

將接觸抑制的細胞分離稀釋，并從原培養瓶內轉接到新的培養瓶內，這個過程稱傳代培養。（即分瓶培養的過程）出現接觸抑制②傳代培養定義：出現接觸抑制①無菌、無毒的環境（滅菌，添加一定量的抗生素，定期更換培養液）②營養（液體培養基）（葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清、微量元素等）③溫度和PH

溫度：36.5+0.5℃，pH：7.2～7.4④氣體環境

O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）（4）動物細胞培養條件含未知成分，促進細胞順利的生長、增殖離體培養的細胞對微生物和有毒物質沒有防御能力能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？①無菌、無毒的環境（4）動物細胞培養條件含未知成分，促進細胞比較項目原理培養基性質培養基特有成分培養結果培養目的植物組織培養動物細胞培養細胞的全能性固體培養基蔗糖

植物激素完整植物體快速繁殖、育種和生產細胞產物等細胞增殖液體培養基葡萄糖

動物血清細胞群體獲得細胞或細胞分泌蛋白等（5）植物組織培養、動物細胞培養的比較比較項目原理培養基性質培養基特有成分培養結果培養目的植物組織（6）動物細胞培養技術的應用①生物制品的生產如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體②用作基因工程的受體細胞③檢測有毒物質，判斷某種物質的毒性④細胞的生理、藥理、病理研究

如用于篩選抗癌藥物（6）動物細胞培養技術的應用①生物制品的生產（1）概念：2、細胞核移植技術和克隆動物

將一個動物細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組發育成新的胚胎，這個新的胚胎最終發育為動物個體。（2）結果：（3）原理：克隆動物(用核移植得到的動物)動物細胞核的全能性（1）概念：2、細胞核移植技術和克隆動物將一個動物細（4）種類體細胞核移植胚胎細胞核移植（難度較高）（5）（體）細胞核移植的過程（比較容易）去核注核（4）種類體細胞核移植（難度較高）（5）（體）細胞核移植的過供體細胞培養（MⅡ卵母細胞）減數第二次分裂中期去核的卵母細胞供體細胞注入去核卵母細胞受體細胞激活，完成細胞分裂、發育胚胎移植供體細胞培養（MⅡ卵母細胞）減數第二次分裂中期去核的卵母細胞（6）應用①加快家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育②保護頻危物種④克隆器官，作異體移植的供體③克隆動物作為生物反應器，生產醫用蛋白⑤研究胚胎發育及衰老過程（7）存在問題①成功率非常低②存在健康問題③對克隆動物食品的安全性問題也存有爭議⑥克隆動物做疾病模型（6）應用①加快家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育②保護頻危3、動物細胞融合有些細胞的融合是正常的生命活動。如在自然條件下，精子與卵細胞的結合。

兩個細胞正在融合受精作用3、動物細胞融合有些細胞的融合是正常的生命活動A細胞B細胞人工誘導（1）動物細胞融合的概念：雜交細胞是指兩個或多個細胞融合形成一個單核細胞的過程。人工誘導融合：利用誘導劑誘導動物細胞融合。誘導方法：物理法：離心、振動、電激化學法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活的病毒(特有）A細胞B細胞人工誘導（1）動物細胞融合的概念：雜交細胞是指兩（2）過程：動物細胞A動物細胞B誘導融合雜種細胞AB有絲分裂（膜融合、質融合）（核融合）多核體（3）原理：細胞膜的流動性（5）應用：克服遠緣雜交不親和障礙，擴大雜交范圍（4）意義：制備單克隆抗體（2）過程：動物細胞A誘導融合雜種細胞AB有絲分裂（膜融合、主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學方法（同左）滅活的病毒物理（離心、振動、電激）化學（聚乙二醇）誘導融合的方法使細胞分散后誘導細胞融合去除細胞壁后誘導原生質體融合細胞融合前處理細胞膜的流動性細胞膜的流動性、植物細胞全能性原理動物細胞融合植物體細胞雜交比較項目植物體細胞雜交、動物細胞融合的比較主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學方法（同左）抗體：能夠與抗原發生特異性結合的免疫球蛋白。能產生抗體的細胞是漿細胞（即效應B淋巴細胞）。抗體的形成4、單克隆抗體的制備B淋巴細胞效應B淋巴細胞(分泌抗體)記憶B淋巴細胞分化抗體：能夠與抗原發生特異性結合的免疫球蛋白。抗體的形成4、單（1）單克隆抗體的概念用單個B淋巴細胞進行克隆，得到的細胞群能夠分泌一種化學性質單一、特異性強的抗體，這種抗體就叫做單克隆抗體。（2）特點：特異性強、靈敏度高，可大量制備（3）制備思路：B淋巴細胞（能分泌抗體，不能無限增殖）骨髓瘤細胞（能無限增殖，不能分泌抗體）雜交瘤細胞動物細胞培養動物細胞融合技術單克隆抗體（能無限增殖和分泌抗體）（1）單克隆抗體的概念用單個B淋巴細胞進行克隆，得到B-B

、B-瘤、瘤-瘤、B、瘤第一次篩選:用選擇性培養基,只有雜交瘤細胞才能存活獲得產生相應抗體的B細胞第二次篩選：選能產生專一抗體的雜交瘤細胞√體外培養小鼠腹腔內培養（4）制備過程：B-B、B-瘤、第一次篩選:獲得產生相應抗體的B細胞第二陽性孔第二次篩選方法：抗原-抗體雜交法陽性孔第二次篩選方法：抗原-抗體雜交法動物細胞融合技術的原理——細胞膜的流動性動物細胞培養技術的原理——細胞增殖（6）過程：B淋巴細胞骨髓瘤細胞誘導融合B-B細胞B-瘤細胞瘤-瘤細胞選擇培養雜交瘤細胞（B-瘤細胞）克隆化培養陽性檢測雜交瘤細胞體外培養小鼠腹腔內增殖單克隆抗體（5）制備單克隆抗體的原理：第一次篩選第二次篩選（多孔培養板上）體內培養動物細胞融合技術的原理——細胞膜的流動性（6）過程：B淋巴細專題二細胞工程專題二細胞工程

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上的操作，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。細胞工程理論基礎操作水平目的優點細胞整體水平或細胞器水平細胞生物學和分子生物學改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品按照人類的意愿定向改造生物遺傳性狀克服遠緣雜交不親和障礙細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，主要理論基礎植物細胞工程基本技術植物組織培養技術植物體細胞雜交技術植物細胞的全能性一、植物細胞工程主要理論基礎植物細胞工程基本技術植物組織培養技術植物體細胞1、植物組織培養技術的理論基礎是植物細胞具有全能性（1）細胞的全能性概念

具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發育成完整生物體的潛能，即每個細胞都具有全能性。（2）為什么細胞具有全能性呢（物質基礎）？

每個細胞具有發育成完整個體所需的全部遺傳信

息

（基因）。1、植物組織培養技術的理論基礎是植物細胞具有全能性（1）細胞（3）為什么每個細胞都具有發育成完整個體的全部遺傳信息呢？

生物體每一個體細胞都是一個受精卵經有絲分

裂產生的。（4）生物的哪種細胞最容易發育生物體（全能性最高）？受精卵>生殖細胞>體細胞;植物細胞>動物細胞體細胞：分化程度低的>分化程度高的細胞分裂能力強的>細胞分裂能力弱的幼嫩的>衰老的（3）為什么每個細胞都具有發育成完整個體的全部遺傳信息呢？受（5）為什么體內細胞沒有表現出全能性，而是分化成為不同的組織、器官？

基因在特定空間和時間條件下選擇性表達的結果。在個體發育的不同時期，生物體不同部位的細胞表達的基因是不同的，合成的蛋白質也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。（6）植物細胞全能性表達需要什么條件呢？處于離體狀態；一定的營養物質、激素和其他外界條件（5）為什么體內細胞沒有表現出全能性，而是分化成為不同的組織12345再分化(愈傷組織)6脫分化(胚狀體)

（1）概念：在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細胞，培養在人工控制的培養基上，給予適宜的條件，誘導產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、植物組織培養技術12345再分化(愈傷組織)6脫分化(胚狀體)（1）概念：（2）植物組織培養的過程離體的器官、組織或細胞脫分化（有絲分裂）愈傷組織再分化發育(分裂分化)根、芽植物體愈傷組織：

細胞排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的、無定形狀態的具有分生能力薄壁細胞。

已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而變成未分化的細胞。脫分化：再分化：

脫分化生產的愈傷組織繼續進行培養，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。（2）植物組織培養的過程離體的器官、組織或細胞脫分化愈傷組織切取形成層無菌接種誘導愈傷組織的形成試管苗的形成培養室移栽脫分化再分化切取無菌接種誘導愈傷組織試管苗的形成培養室移栽脫分化再分化（3）植物組織培養的條件①離體植物器官、組織或細胞②無菌條件③植物外源激素（生長素、細胞分裂素等）④適宜的溫度、pH、光照等的控制⑤一定的營養物質（培養基）（3）植物組織培養的條件①離體植物器官、組織或細胞無機營養成分：無機鹽離子有機營養成分：①氮源：包括維生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，調節滲透壓③瓊脂：起支持作用

④激素：生長素、細胞分裂素和赤霉素PH值：5.0~6.0植物組織培養的培養基成分及條件無機營養成分：無機鹽離子植物組織培養的培養基成分及條件影響脫分化和再分化較低有利于生根細胞分裂素生長素有利于芽的產生較高細胞分裂素生長素有利于愈傷組織的形成適中細胞分裂素生長素植物組織培養中植物激素的作用影響脫分化和再分化較低有利于生根細胞分裂素生長素有利于芽的產離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化①無菌②營養③一定的外界條件④植物激素遮光一定的光照芽發育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照植物組織培養中的條件控制離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織根、芽植物體脫分①微型繁殖：（1）植物繁殖的新途徑①繁殖快，可大批量生產②保持親本的優良性狀③不受季節的限制④培養周期短⑤取材少應用組織培養技術，快速繁殖優良品種植物優點：3、植物細胞工程的應用②作物脫毒

以植物的莖尖等分生區（無病毒或極少）為材料進行植物組織培養得到脫毒苗。③人工種子胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）+人工薄膜優點：①解決繁殖力低、結子困難、發芽率低問題②保持優良遺傳特性③不受氣候、季節、地域限制,時間短,占地少；方便地貯藏和運輸。①微型繁殖：（1）植物繁殖的新途徑①繁殖快，可大批量生產②保（2）作物新品種的培育①單倍體育種方法:優點:花藥離體培養+秋水仙素處理明顯縮短育種年限；后代通常是純合體。②突變體的利用新品種外植體愈傷組織多種突變體

篩選脫分化再分化誘變處理③轉基因植物的培育④植物體細胞雜交轉基因細胞轉基因植物植物組織培養轉基因技術植物細胞植物細胞融合雜種細胞雜種植物植物組織培養不同植物細胞（2）作物新品種的培育①單倍體育種方法:優點:花藥離體培養（3）細胞產物的工廠化生產細胞產物:技術:蛋白質,脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等。植物的組織培養——愈傷組織細胞培養（3）細胞產物的工廠化生產細胞產物:蛋白質,脂肪,糖類,藥物

將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜種細胞培育成新的植物體的過程。2、植物體細胞雜交技術（1）概念：②①③④⑤（2）過程：植物細胞的融合植物組織培養將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，且把雜去壁方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）融合方法：物理法：離心、振動、電刺激等化學法：聚乙二醇（PEG）融合的基礎：細胞膜的流動性獲得雜種植株植物細胞融合、植物組織培養再生出細胞壁（3）植物體細胞雜交的方法原理雜交完成的標志：融合成功的標志：技術手段：去壁方法：酶解法（纖維素酶、果膠酶等）融合方法：物理法：離心（4）植物體細胞雜交的優點及問題優點：（與有性雜交方法比較）

問題：

1.克服遠緣雜交不親和障礙；2.大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。并不一定能讓雜種植物按照人們的需要表現出親代的優良。（4）植物體細胞雜交的優點及問題優點：（與有性雜交方法比較白菜甘藍白菜－甘藍“白菜－甘藍”同普通白菜相比，具有生長期短、耐熱性強和易于貯藏等優點。成功的案例白菜甘藍白菜－甘藍“白菜－甘藍”同普通白菜相比，具有生長期短植物組織培養與體細胞雜交技術比較植物組織培養植物體細胞雜交技術所屬范疇原理步驟意義聯系無性繁殖細胞全能性①脫分化②再分化保持親本優良性狀快速繁殖、大規模生產提高經濟效益體細胞雜交技術最終要應用組織培養來獲得雜種植株克服不同種生物遠源雜交不親和的障礙①去除細胞壁②融合形成雜種細胞③組織培養膜流動性細胞全能性染色體變異、基因重組植物組織培養與體細胞雜交技術比較植物組織培養植物體細胞雜交技(2013重慶高考)某興趣小組擬用組織培養繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材→消毒→愈傷組織培養→出芽→生根→移栽”。下列有關敘述，錯誤的是(

)A.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害B.在愈傷組織培養中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞C.出芽是細胞再分化的的結果，受基因選擇性表達的調控D.生根時，培養基通常應含α－萘乙酸等生長素類調節劑B(2013重慶高考)某興趣小組擬用組織培養繁殖一種名貴花卉，

(2015太原模擬)植物組織培養的過程如下圖所示。請分析并回答：離體的組,織或器官―A→愈傷組織―B→胚狀體―C→植株(1)B、C過程是通過細胞的__________、________實現的。(2)胚狀體根據其來源不同，可以分為“體細胞胚”和“花粉胚”。①用花藥離體培養可獲得“花粉胚”，同種植物的花粉胚與體細胞胚在染色體數目上的主要區別是____________________________________。②如果用________處理二倍體植株的花粉胚，能獲得可育的植株，該過程是__________育種中不可缺少的步驟。③在一定條件下培養離體細胞可以形成體細胞胚進而發育成完整的植株，其根本原因是每個細胞都含有____________________，這一過程體現了_____________。。分裂(或增值)分化花粉胚細胞種的染色體數目使體細胞胚的一半秋水仙素單倍體本物種的全套基因(或全套遺傳信息)植物細胞的全能性(2015太原模擬)植物組織培養的過程如下圖所示。請分析并(3)植物組織培養得到的胚狀體經過人工薄膜包裝可以獲得“人工種子”，由“人工種子”萌發出的植株是否可育？_____________________。(4)微型繁殖培育無病毒草莓時，一般選取莖尖或根尖作為外植體，其依據是_______________________________。(5)在培養過程中，愈傷組織在培養基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是培養基中生長素類物質用量與細胞分裂素類物質用量比例不合理(或培養基中生長素類物質用量與細胞分裂素類物質用量的比值偏低，合理即可)由花粉培養發育的植株一半不可育,由體細胞經過組織培養發育的植株是可育的)莖尖(或根尖)病毒極少,甚至無毒(3)植物組織培養得到的胚狀體經過人工薄膜包裝可以獲得“人工1.(2015河北衡水大聯考)美國科學家將分離得到的成熟的胡蘿卜根的韌皮部細胞進行培養，由單個細胞發育成了完整的新植株，過程圖解如下，回答與之有關的問題：(1)科學家所用的這種生物技術叫做______________，依據的理論基礎是植物細胞具有________性。②過程稱為_____________________，③過程稱為_____________________，C經______________和_______________________________過程形成D。(2)通過②過程產生的愈傷組織細胞與根的韌皮部細胞在染色體的數目上是否相同？________。染色體上所含的遺傳物質是否相同？____________。細胞的形態結構是否相同？

____________。1.(2015河北衡水大聯考)美國科學家將分離得到的成熟的(3)在培養過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養基中加入__________，同時在培養過程中，除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關鍵是操作過程必須保證________________________________________________。(4)從育種的角度來看，植物組織培養與有性繁殖相比，優勢主要有(列舉兩條)：______________________、_________________________。

(5)與植物組織培養的培養基相比，用于動物細胞培養的培養液除含有水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸等之外，通常還要添加________________。答案(1)植物組織培養全能脫分化再分化細胞分裂細胞分化(2)相同相同不同(3)植物激素無菌(4)能保持母本的優良性狀培養周期短，繁殖效率高(5)動物血清(3)在培養過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨二、動物細胞工程細胞核移植技術動物細胞融合技術單克隆抗體技術動物細胞培養技術(基礎)動物細胞工程常用技術：二、動物細胞工程細胞核移植技術動物細胞融合技術單克隆抗體技術從動物機體中取出相關組織，將它分散成單個細胞,放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和增殖。（1）概念：（2）原理：細胞增殖1、動物細胞培養從動物機體中取出相關組織，將它分散成單個細胞,放在適宜定義：人們通常將動物組織消化后的初次培養稱為原代培養。胰蛋白酶處理取出組織胚胎或幼齡動物器官組織剪碎單個細胞細胞懸液轉入培養瓶內培養（貼壁生長、接觸抑制）①原代培養

（3）過程原代培養增殖能力強，分裂旺盛，分化程度低，容易培養去掉組織間蛋白加培養液定義：人們通常將動物組織消化后的初次培養稱為原代培養。胰蛋白細胞貼壁過程細胞貼壁：在培養瓶懸液中分散的細胞很快就貼

附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。■對培養瓶或培養皿壁要求：

表面光滑、無毒、易于貼附。細胞貼壁過程細胞貼壁：在培養瓶懸液中分散的細胞很快就貼■對培

當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制。接觸抑制50代以后失去接觸抑制接觸抑制部分細胞突變，獲得不死性，向癌細胞方向發展，糖蛋白減少。當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂②傳代培養

定義：

將接觸抑制的細胞分離稀釋，并從原培養瓶內轉接到新的培養瓶內，這個過程稱傳代培養。（即分瓶培養的過程）出現接觸抑制②傳代培養定義：出現接觸抑制①無菌、無毒的環境（滅菌，添加一定量的抗生素，定期更換培養液）②營養（液體培養基）（葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清、微量元素等）③溫度和PH

溫度：36.5+0.5℃，pH：7.2～7.4④氣體環境

O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）（4）動物細胞培養條件含未知成分，促進細胞順利的生長、增殖離體培養的細胞對微生物和有毒物質沒有防御能力能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？①無菌、無毒的環境（4）動物細胞培養條件含未知成分，促進細胞比較項目原理培養基性質培養基特有成分培養結果培養目的植物組織培養動物細胞培養細胞的全能性固體培養基蔗糖

植物激素完整植物體快速繁殖、育種和生產細胞產物等細胞增殖液體培養基葡萄糖

動物血清細胞群體獲得細胞或細胞分泌蛋白等（5）植物組織培養、動物細胞培養的比較比較項目原理培養基性質培養基特有成分培養結果培養目的植物組織（6）動物細胞培養技術的應用①生物制品的生產如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體②用作基因工程的受體細胞③檢測有毒物質，判斷某種物質的毒性④細胞的生理、藥理、病理研究

如用于篩選抗癌藥物（6）動物細胞培養技術的應用①生物制品的生產（1）概念：2、細胞核移植技術和克隆動物

將一個動物細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組發育成新的胚胎，這個新的胚胎最終發育為動物個體。（2）結果：（3）原理：克隆動物(用核移植得到的動物)動物細胞核的全能性（1）概念：2、細胞核移植技術和克隆動物將一個動物細（4）種類體細胞核移植胚胎細胞核移植（難度較高）（5）（體）細胞核移植的過程（比較容易）去核注核（4）種類體細胞核移植（