动物细胞培养、植物组织培养ppt 人教课标版

官
龄动物的器官或组织
培养过程
培养结果
可以获得植株，也可以 获得大量细胞
只能获得大量细胞，不 能得到生物个体
应用
①植物快速繁殖与脱毒 植物培养 ②生产细胞产品 ③制造人工种子
④用于转基因植物的培 育
①生产蛋白质生物制品 ②培养皮肤移植的材料 ③检测有毒物质 ④用于生理、病理、药 理学的研究
相同点
①都需人工条件下的无菌操作 ②都是合成培养基 ③都需适宜的温度、pH等条件
6.植物组织培养与动物细胞培养的比较
技术 内容 项目
原理
植物组织培养 细胞的全能性
动物细胞培养 细胞的增殖
培养基 成分
矿 植 (于如质物 固甘元激 体氨素素培酸和养、、有基蔗琼机糖脂添、等加维)，剂生属素、葡维于萄生液糖素体、、培动 养氨物 基基血酸清、等无，机属盐、
取材
较幼嫩的细胞、组织答下列有关植物组织培养的问题。 (1)用于植物组织培养的植物材料称为________。 (2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的 过程称为________。
(3)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐 渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化 情况如图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、 愈伤组织的关系：
解析：动物细胞培养目前主要的应用是制备单克隆抗体，抗 体是由杂交瘤细胞产生，T细胞不产生；人的B细胞不能无限 增殖；人的成熟的红细胞无细胞核，失去了细胞的完整性， 不能进行细胞分裂；将所选用的动物组织取出后，首先用胰 蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓 度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中，在培养箱中 培养。细胞在培养瓶中贴壁生长，随着细胞越来越多，当贴 壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂增殖， 这种现象叫做接触抑制。所以，需要定期用胰蛋白酶使细胞 从瓶壁上脱离下来，进行传代培养。 答案：D
解析：此题考查学生对植物组织培养技术的掌握。培养基中 加入蔗糖的目的一方面可以提供营养，另一方面可以调节渗 透压；在整个组织培养过程中影响再分化的关键是生长素和 细胞分裂素的使用比例和使用顺序；组织培养过程中的第一 个关键环节是脱分化，从而形成愈伤组织；组织培养的对象 既可以是体细胞也可以是生殖细胞，因此获得的愈伤组织的 基因组成不一定相同。 答案：D
4．下列有关植物组织培养的叙述中，错误的是( ) A．花药、胚不能作为组织培养的材料 B．植物细胞具有全能性 C．外植体是指用于培养的离体植物组织或器官 D．外植体可诱导出愈伤组织
解析：考查植物组织培养的有关知识。植物组织培养的理论 根据是植物细胞的全能性。但是，在一个完整的植株上，各 部分的体细胞只能表现一定的形态，承担一定的功能，这是 由于受具体器官或组织所在环境影响的缘故。植物体的一部 分一旦脱离原来所在的器官或组织，处于离体状态时，在一 定的营养、激素等外界条件下，外植体(指从植物体上切下来 的离体器官、组织或细胞)会进行细胞分裂，脱分化形成愈伤 组织。将处于脱分化状态的愈伤组织移植到合适的培养基上
2．动物细胞培养过程中的贴壁生长和接触抑制 大多数组织不适应悬浮生长，它们必须在固定的表面上生 长和分裂。细胞在培养瓶中贴壁生长，随着细胞的数目越 来越多，当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就 停止分裂增殖。这种现象叫接触抑制。
3．传代培养特点 传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去。一般来说，
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，___________ _____________________________________________________ ________； ②___________________________________________________ _____________________； ③___________________________________________________ _____________________。
继续培养，愈伤组织就会进行再分化，并形成具有根、茎、 叶的完整植株。植物组织培养根据培养的对象，可以分为器 官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养和原生质体培养(用 机械、酸处理或酶分解等方法除去细胞壁，分离出原生质体 进行培养)等，胚是可以作为组织培养材料的。 答案：A
5．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( ) A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长 和分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈 伤组织 D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈 伤组织基因组成相同
【知识链接】 植物组织培养基中的两类激素——细胞分裂素和生长素 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关 键性激素。生长素主要被用于诱导愈伤组织形成、诱导根的 分化和促进细胞伸长生长；细胞分裂素有诱导芽的分化、促 进侧芽萌发生长、促进细胞分裂、抑制根的分化等作用。生 长素与细胞分裂素的比例决定着愈伤组织发育的方向，如图1 所示。
1．细胞工程的概念 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。根据 操作对象的不同，分为 植物细胞 工程和 动物细胞 工程。
2．植物细胞工程 (1)常用技术手段有 植物组织培养 和 植物体细胞杂交等，其理 论基础是 植物细胞的全能性 。 (2)细胞的全能性 ①含义：植物体的每一个活细胞都具有形成 完整植物体 的遗 传潜能。 ②物质基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全 套 遗传物质 ，都有发育成完整个体所必需的 全部基因 。 ③植物细胞全能性表达的条件：处于 离体 状态；一定的营养 物质、 激素 和其他外界条件。
1．在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化为 不同的组织、器官。
2．全能性的实例 花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。
3．全能性的大小 植物细胞＞动物细胞(动物细胞中的细胞核具有全能性) 受精卵＞生殖细胞(配子、精子、卵细胞)＞体细胞 体细胞：分化程度低的＞分化程度高的 幼嫩的＞衰老的 细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的
1．概念 利用植物体的离体器官、组织或细胞，无菌条件下在含有 营养物质的培养基上，给予适宜的光照、温度、湿度等环 境条件进行人工培养，使其增殖、生长、发育而形成完整 的植株。
2．过程 3．原理：植物细胞的全能性
4．脱分化、再分化的比较 (1)细胞脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生 愈伤组织的过程。 (2)细胞再分化：愈伤组织继续培养可以重新分化形成根或 芽等器官的过程。 (3)生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内基因 的选择性表达。
3．(2009·威海模拟)对细胞全能性的表达正确的是( ) A．离体的植物细胞均能够表现出全能性 B．动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现 C．花粉可培育成单倍体植株是细胞全能性的表现 D．单克隆抗体的制备依据的原理是细胞的全能性 解析：离体的植物细胞要表现出全能性，需要提供合适的 营养物质；动物细胞融合的结果是形成一个杂种细胞，并 未形成一新个体；单克隆抗体的制备利用的是细胞融合的 原理。 答案：C
第二章 细胞工程
第一、二节 动物细胞培养 植物组织培养
1．动物细胞培养 (1)过程：动物胚胎或幼龄动物的器官 液 →原代培养→传代培养→细胞群体 (2)原理：细胞增殖。
细胞悬浮
(3)培养条件 ①无菌、无毒的环境 ②需要适宜的温度、pH和气体环境 ③培养基：动物细胞培养用液体培养基，其中含有葡萄糖、 氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素、动物血清等营养 物质 (4)应用：利用动物细胞培养技术可生产疫苗、干扰素、单克 隆抗体，还可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性以 及应用于临床医学。
答案：(1)外植体 (2)去分化(或脱分化) (3)①未分化细胞群经分 裂形成愈伤组织 ②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时， 未分化细胞群分化形成芽 ③当植物激素X与植物激素Y的浓度比 小于1时，未分化细胞群分化形成根 (4)促进细胞的生长(伸长)、 分裂和分化 细胞分裂素 (5)组织培养形成试管苗的过程属于无 性生殖，后代不发生性状分离
(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是 ___________________________________________________； 则植物激素X的名称是__________________________________ ______________________________________。 (5)生产上用试管苗保存植物的优良性状，其原因是_________ ___________________________。 尝试自解：________
思路点拨：本题考查植物组织培养过程中的一些基本概念，如外 植体、脱分化、愈伤组织等，重点考查愈伤组织再分化过程中生 长素与细胞分裂素对根、芽分化的影响以及考生的实验分析能力。 解答第(3)小题时，依据题目提示“植物激素X与植物激素Y的浓度 比”可以在图中找到对应的区域，如当植物激素X与植物激素Y的 浓度比等于1时，由图可见，愈伤组织没有分化，只有分裂(增大)； 当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，细胞群分化出根； 当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，细胞群分化出芽。
特别提醒：①植物组织培养需要生长素和细胞分裂素，其中 生长素可诱导愈伤组织生根，细胞分裂素可促进愈伤组织生 芽。 ②在动物细胞的传代培养中，细胞可能癌变。 ③两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂，都是无性繁 殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。 ④植物组织培养最终产生新个体，体现了细胞的全能性；动 物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现细胞 的全能性。
细胞在传至10～50代左右时，部分细胞的细胞核型可能会 发生变化。当继续传代培养时，少部分细胞正在朝着等同 于癌细胞的方向发展。目前使用的或冷冻保存的正常细胞 通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。
1．(2009·潍坊模拟)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的 是( ) A．培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体 B．培养中的人B细胞能够无限地增殖 C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
2．动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于( ) A．培养基不同 B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能
解析：动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中通常 含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。而植 物细胞培养所用的培养基是固体培养基，通常含有水、矿质 元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等。可见，动物细胞培养 所用的培养基与植物组织培养的培养基是不相同的。 答案：A
(4)脱分化和再分化的比较
比较内容 过程
形成体特点
需要条件
脱分化
再分化
愈伤组织→愈伤组织 愈伤组织→幼苗
排列疏松、高度液泡化 的薄壁细胞
有根、芽
a.离体 b.适宜的营养 c.生长素和细胞分裂素
a.离体 b.适宜的营养 c.生长素和细胞分 裂素
d.光照
5.影响脱分化、再分化的因素 影响脱分化、再分化的重要因素为植物激素。当细胞分裂 素与生长素共同使用时，能强烈的促进愈伤组织的形成， 两者不同浓度的配比在再分化过程中，分别对诱导根或芽 的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素的浓度比高时， 有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的产生。
【深化拓展】 细胞分化与个体发育的关系 通过细胞有丝分裂、分化产生的体细胞，细胞内含有相同的遗传 物质，在细胞分化过程中，细胞核内基因的选择性表达形成了不 同的信使RNA，合成了不同的蛋白质，表达出不同的性状，使细 胞出现不同的形态、结构和功能。细胞分化过程是受机体调节控 制的。在多细胞生物体内只有经过细胞分化，才能形成各种不同 的组织细胞，因此没有细胞的分化就没有生物个体的发育。