细胞工程

④
核移植与 体细胞克隆
③
动物细胞与 组织培养
动物细胞工程
细胞融合与 单克隆抗体
⑤
微生物 细胞工程
细胞工程
与其他生物 工程的联系
①
植物组织与 细胞培养
植物细胞工程
植物体细胞 杂交
②
将供体细胞的细胞核与受体去 体细胞克 核卵细胞的细胞质人工组合， 隆的概念 经过培养发育形成个体的技术。
动物核移植与 体细胞克 体细胞克隆 隆的应用
培 养 液 成 分 条件 过程
过程
概念
核移植与 体细胞克隆
促 融 应用 方 法
制 备 过 程 原理 特点
动物细胞与 组织培养
动物细胞工程
细胞融合与 单克隆抗体
细胞
微生物 培养
发酵工程 原理 植物组织与 细胞培养 过程 应用 植物细胞工程 微生物 细胞工程
细胞工程
蛋白质工程 与其他生物 基因工程 工程的联系 发酵工程 植物体细胞 杂交 育种优势 原理
一
1、概念 2、物质 基础
植物组织培养
生物体的细胞具有发育成为一个新的生物 个体的潜能的特性。 生物体的每一个细胞都含有该物种的全套 遗传物质，具有发育成为完整个体所必需 的全部基因。
（一）原理－细胞的全能性
3、高低 （1） 受精卵的全能性最高， 体细胞的全能
性比生殖细胞的低。 比较 （2）植物细胞全能性高于动物细胞。
衰老、死亡的全过程
（二）植物组织培养过程：
离体的植物器官、 组织、细胞 (外植体) 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体
(根 、 芽)
生长
幼 苗
炼苗 大田植物体
思考： 1.愈伤组织的细胞有何特点？ 2.再分化与脱分化不同的条件是什么？ 3.如何炼苗？4.胚状体还有何用途？
人工种子的结构： 人工种皮 胚状体 人工胚乳
④
核移植与 体细胞克隆
③
动物细胞与 组织培养
动物细胞工程
细胞融合与 单克隆抗体
⑤
微生物 细胞工程
细胞工程
与其他生物 工程的联系
①
植物组织与 细胞培养
植物细胞工程
植物体细胞 杂交
②
动物细胞培 养液的成分
葡萄糖、氨基酸、无机 盐、维生素、碱基、激 素、生长因子、动物血 清等。 无菌无毒、温度、PH、 气体、营养物质等。
过程：
植物A细胞
(1)去壁
原生质体A
(2)原生质体融合
融合体
(3)再生壁
植物B细胞 杂种植株
原生质体B
(5)再分化
愈伤组织
(4)脱分化
杂种细胞
去壁方法：
酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG）
促融方法：
(二)植物体细胞杂交的原理：
细胞膜的流动性 植物细胞全能性 (三)在育种上的优势：（与有性杂交方法比较） 1、打破了物种之间的生殖隔离，克服了远缘 杂交不亲和的障碍。 2、扩大了遗传重组的范围。
1.克服动物种间有性生殖障碍， 培育新物种。2.保护濒危物种。 3.生产医用蛋白、组织和器官。
体细胞克隆的过程 以培育“多利”
羊为例 (课后作 业细胞膜的流动性 ) 动物细胞融合的原理 的仙台病毒) 动物细胞融合 和单克隆抗体 单克隆抗体的特点 特异性强、纯度高、 灵敏度高、产量大。
促融方法 物理法、化学法、生物法(灭活
思考：1、三部分结构在来源上有何不同？ 2、人工种皮的常用材料和人工胚乳的 主要成分分别是什么？
（三）植物组织培养的条件
培养基 (固态)
营养：水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基 酸、脂质、脱氧核糖核苷酸、核糖 核苷酸等 植物激素： 细胞分裂素 生长素
讨论：1、蔗糖的作用是什么？ 2、两种激素比例的不同对植物根、芽的分化有何影响？
培养目的
获得新个体
（四）植物组织培养的应用：
讨论： （1）试管苗的快速繁殖 培育脱毒马铃薯植株最 （2）无病毒植物的培育 好选用哪些组织细胞？ 为什么？(课后完成其培 （4）人工种子 养过程)
（3）生产药物、食品添加剂、 香料、色素和杀虫剂等
（5）转基因植物的培育
思考：该应用体现了哪两项生物工程的结合？
考点巩固： 4．(2007广州模拟)科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育 出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且 对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中错误的是( C ) A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不 亲和的障碍 B．驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂 C．培育过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧型 D．由杂种细胞形成杂种植株过程中，包含了有丝分裂和细胞分化 5．(多选)(2004广东高考，27)下面关于植物细胞工程的叙述，正确 的是 ( AD ) A．叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C．融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性
单克隆抗体的制备过程
讨论： 1、对细胞的两次筛选分 别发生在哪个阶段， 作用是什么？ 2、两次给小鼠注射的目 的分别是什么？ 3、结合该过程说明哪项 技术是动物细胞工程 的基础？
比较项目
细胞融合原理 促融方法
植物体细胞 杂交
动物细胞融合
促融前的特殊 处理 用途
考点巩固：
8．(2008上海高考，11，2分)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技 术包括 ( A ) ①细胞培养 ②细胞融合 ③胚胎移植 ④细胞核移植 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 9．(2007天津理综，5)利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋 白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是 ( D) A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体 为单克隆抗体 B．体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克 隆抗体 C．将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细 胞均为杂交瘤细胞 D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法 可诊断出病毒感染者
细胞工程理论复习
高考考点
1.植物的组织培养（B） 2.动物的细胞培养与体细胞克隆（A） 3.细胞融合与单克隆抗体（A）
细胞 为单位，在 细胞工程：是指以____ 体外无菌条件下进行培养、繁殖或利用 ______ 细胞融合、核移植等技术，使细胞某些 生物学特性按照人们的意愿 ________发生改变， 从而改良生物品种、创造新品种和加速 繁育生物个体，以及获得某些有用的 细胞代谢产物 ________的技术。根据研究对象不同， 可分为____植物 细胞工程、____动物 细胞工程 和微生物细胞工程。
④
核移植与 体细胞克隆
③
动物细胞与 组织培养
动物细胞工程
细胞融合与 单克隆抗体
⑤
微生物 细胞工程
细胞工程
与其他生物 工程的联系
①
植物组织与 细胞培养
植物细胞工程
植物体细胞 杂交
②
过程： 植物体细胞 杂交 原理： 育种优势：
（一）植物体细胞杂交
过程示意图
(1) (2) (1) (5) (3)
(4)
7．(2007海南高考，20)某研究小组进行药物试验时，以动物肝细 胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有 甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。 请回答下列有关动物细胞培养的问题： (1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液 及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙 细胞数量_____ 多 。 (2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原 因是___________________________ 可以补充合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5％的 CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是_____________ 维持培养液pH 。 (3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长 停止 。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细 _______ 多 。若用动物的肝脏组织块 胞比乙细胞可以传代的次数更 ______ 胰蛋白酶 消化处理。 制备肝细胞悬液，需用_________ (4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量 抗生素 。 的________ (5)已知癌细胞x过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗 肿瘤药物 Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为 A、B两组， A组细胞培养液中加入 ______ ， B组细胞培养液中加入无菌生 Y 理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测 x基因在A、B两组细胞中的_________ mRNA 或________ 蛋白质 合成水平的
动物细胞与 动物细胞培 养的条件 组织培养
讨论：温度、PH、气体的作用与它们在植 物组织培养中的作用是否相同？
动物细胞培 养的过程
动物细胞培养的过程
思考： 1、胰蛋白酶的作用是什么？动物组织培养需要该操作吗？ 2、体外培养的动物细胞一般进行哪种分裂，在培养过程中有何 特点？ 3、什么叫原代培养和传代培养？细胞株与细胞系的区别是什 么？ 4、列表比较动物细胞培养与植物组织培养的区别与联系。
4、表现 条件
(1)离体(2)环境条件，如无菌、营养、 激素、温度、PH等
考点巩wenku.baidu.com：
1、下列有关细胞全能性的含义正确的是：(C)
A 每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能
B 生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能
C 生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能
D 生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、
考点巩固：
2．(2006佛山模拟)下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙 述错误的是 ( C ) A．属于无性生殖 B．主要理论依据是植物细胞具有全能性 C．培养过程中由于人工培养基含大量营养，不需光照就能发育成 完整植株 D．人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质 元素、糖、维生素等 3．(2008江苏高考，20，2分)下列关于植物组织培养的叙述中，错 误的是 ( D ) 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分的细胞经培养获得的愈伤组织基 因相同
环境条件： 适宜光照、适宜温度、无菌无病毒 环境、适当PH、O2
思考：1.其中的光照条件哪个阶段需要？温度、PH、O2 的生理作用分别是什么？ 2.植物细胞培养与组织培养的有哪些区别？
比较项目
植物组织 培养 植物细胞 全能性 固态
植物细胞 培养 植物细胞 的增殖 液态 获得细胞 代谢产物
原理 培养液状态
11．(2007上海高考，39)下图表示用生物工程制备 人抗A抗体的过程。请回答下列问题。 (1)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异 ________ 糖蛋白 ； 抗原 。 从免疫学角度看，这种凝集原是______ (2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后而 效应B淋巴 细胞，这种细胞具有产生 获得的___________ __________ 单一抗 A抗体 的特点，但难以在体外培养。甲培 养皿中培养的细胞2，是从患骨髓瘤的小鼠体 内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时 快速大量增 ，但不会产生抗体。 能_____________ 殖 (3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经 特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两 种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细 杂交瘤细胞 。把它在乙培养皿中进行 胞称为____________ 培养，则能产生大量的细胞群，这种方法称为 单克隆 。 ________ 筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞 (4)过程①的主要目的是_______________________ 。 通过过程②或③的培养方法能产生大量 抗A单克隆抗体 抗体。 ______________
条件
过程
考点巩固：
10．(2008全国高考Ι，5，6分)下列关于细胞工程 的叙述，错误的是 ( D ) A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞 融合 B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成 单个细胞均需酶处理 C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴 细胞融合可制备单克隆抗体 D．某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两 品种杂交后代的染色体数目相同
比较项目 培养基的物理 状态 培养基的成分
植物组织培养
动物细胞培养
培养结果 取材
环境条件
考点巩固： 6．(2006全国高考Ι，3)下列关于动物细胞培养 的叙述，正确的是 ( D ) 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
④
核移植与 体细胞克隆
③
动物细胞与 组织培养
动物细胞工程
细胞融合与 单克隆抗体
⑤
微生物 细胞工程
细胞工程
与其他生物 工程的联系
①
植物组织与 细胞培养
植物细胞工程
植物体细胞 杂交
②
1、原理－－细胞全能性 2、植物组织培养的过程
植物组织培养 与细胞培养
3、植物组织培养的条件 4、植物组织培养的应用
5、植物细胞培养与组织 培养的区别