— 细胞工程(课件)
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细胞工程应用PPT课件
总结词
干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是构成人体各种组织器官 的原始细胞。根据分化能力的不同，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
详细描述
干细胞具有自我复制的能力，即产生与自身完全相同的细胞，保持数目恒定。 同时，干细胞具有多向分化的潜能，在特定条件下可分化成不同类型的细胞， 参与组织器官的修复和再生。
02
细胞培养技术
细胞培养的定义与分类
定义
细胞培养技术是指将生物组织或细胞从体内取出，并在体外模拟 体内环境进行培养、繁殖和维持其生命活动的过程。
分类
根据培养目的和应用的不同，细胞培养技术可以分为原代细胞培 养、传代细胞培养、干细胞培养和肿瘤细胞培养等。
细胞培养的基本条件
温度
细胞生长和代谢需要稳定的温度条件，一般维持 在37°C左右。
组织工程
通过细胞培养技术构建组织或 器官，用于移植治疗和再生医 学研究。
毒理学研究
利用细胞培养技术检测化学物 质、药物等的毒性作用，为新 药研发和安全性评估提供依据 。
基因工程
通过细胞培养技术实现基因转 移、基因敲除和基因编辑等操 作，为基因功能研究和基因治
疗提供手段。
03
干细胞工程
干细胞定义与分类
在医学方面，克隆技术 可以用于生产用于移植 的器官和组织，以及用 于研究人类疾病和开发 新药的细胞系。
在农业方面，克隆技术 可以用于繁殖优良品种 的动植物，提高农业生 产效率。
在生物多样性保护方面 ，克隆技术可以用于保 护濒危物种和恢复生态 平衡。
05
基因编辑技术
基因编辑技术简介
基因编辑技术主要依赖于特定的核酸酶，如ZFNs（锌 指核酸酶）、TALENs（转录激活因子样效应物核酸酶） 和CRISPR-Cas9系统等，这些核酸酶能够识别并切割 DNA或RNA分子，从而实现对其的精确编辑。
干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是构成人体各种组织器官 的原始细胞。根据分化能力的不同，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
详细描述
干细胞具有自我复制的能力，即产生与自身完全相同的细胞，保持数目恒定。 同时，干细胞具有多向分化的潜能，在特定条件下可分化成不同类型的细胞， 参与组织器官的修复和再生。
02
细胞培养技术
细胞培养的定义与分类
定义
细胞培养技术是指将生物组织或细胞从体内取出，并在体外模拟 体内环境进行培养、繁殖和维持其生命活动的过程。
分类
根据培养目的和应用的不同，细胞培养技术可以分为原代细胞培 养、传代细胞培养、干细胞培养和肿瘤细胞培养等。
细胞培养的基本条件
温度
细胞生长和代谢需要稳定的温度条件，一般维持 在37°C左右。
组织工程
通过细胞培养技术构建组织或 器官，用于移植治疗和再生医 学研究。
毒理学研究
利用细胞培养技术检测化学物 质、药物等的毒性作用，为新 药研发和安全性评估提供依据 。
基因工程
通过细胞培养技术实现基因转 移、基因敲除和基因编辑等操 作，为基因功能研究和基因治
疗提供手段。
03
干细胞工程
干细胞定义与分类
在医学方面，克隆技术 可以用于生产用于移植 的器官和组织，以及用 于研究人类疾病和开发 新药的细胞系。
在农业方面，克隆技术 可以用于繁殖优良品种 的动植物，提高农业生 产效率。
在生物多样性保护方面 ，克隆技术可以用于保 护濒危物种和恢复生态 平衡。
05
基因编辑技术
基因编辑技术简介
基因编辑技术主要依赖于特定的核酸酶，如ZFNs（锌 指核酸酶）、TALENs（转录激活因子样效应物核酸酶） 和CRISPR-Cas9系统等，这些核酸酶能够识别并切割 DNA或RNA分子，从而实现对其的精确编辑。
植物细胞工程(公开课课件) ppt
菌
融
条
合
件
物理法：离心、振动、电刺下激 化学法：聚乙二醇（PEG）操
作
14
-
2.植物体细胞杂交的概念：
是将不同种的植物体细胞，在一定条 件下融合成杂种细胞，并将杂种细胞培育 成新的植物体的技术。
植物体细胞杂交技术包含了植物细胞 融合技术和植物组织培养技术。
3.植物体细胞杂交的原理：
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
-
小结：
一、植物组织培养
17
原理？
离体植 脱 愈 再 胚
物细胞
分 化
伤 组
分 化
状 体
（外植体） 织
试 管 苗
植 物 体
有何特点？
无菌条件下操作
二原、理植？物体细胞杂交
18
原理？
-
植物细胞的融合 植物组织培养
植物细胞A 方法？
无
菌
去壁 原生质体A
原生质体B 去壁
植物细胞B
人 工 诱 导
融合 的原 生质 体AB
7
-
脱分化
离体植物细胞
愈伤组织
再分化 植物体
8
-
•由花瓣到一个完整植株大致经 历那些过程？ •为什么一个花瓣可以变成一个 植株？ •为什么在植株上不能表达全能 性？
9
-
植物组织培养技术
10
2.植物组织培养的过程： -
脱分化
再分化
无菌条件下操作
离体植 脱 物细胞 分 （外植体）化
愈再 伤分 组化 织
再 生 出 细 胞 壁
杂 种 细 胞 AB
愈 伤 脱组 分织 化
杂条
再 分
种件 植下 株操
化作
细胞工程简介PPT课件
基因编辑的基本原理
基因编辑是一种通过修改生物体 的基因序列来改变其遗传信息的
精确技术。
它利用特定的核酸酶，如 CRISPR-Cas9系统，来识别和 切割DNA的特定位点，以达到
修改基因序列的目的。
基因编辑技术可以用于纠正缺陷 基因、引入有益基因或删除有害 基因，以改善生物体的性状或治
疗遗传性疾病。
利用干细胞的免疫调节功能 ，可以用于治疗各种免疫系 统疾病，如系统性红斑狼疮 、类风湿性关节炎等。同时 ，通过基因编辑技术可以将 干细胞改造为能够治疗遗传 性疾病或癌症的细胞。
干细胞的抗衰老作用为其在 美容和保健领域的应用提供 了可能，如用于生产美容护 肤品或开发抗衰老疗法。
04
基因编辑与细胞治疗
在适宜的环境和营养条件下，细胞能够进行自我复制和分化，形 成新的组织和器官。
细胞对环境敏感
细胞对周围环境中的物理、化学和生物因子非常敏感，这些因子可 以影响细胞的生长、分裂和分化。
细胞间的相互作用
细胞之间存在相互作用，可以通过信号传递等方式影响彼此的生物 学行为。
细胞培养的方法与技术
原代细胞培养
传代细胞培养
细胞工程简介
目录
• 细胞工程概述 • 细胞培养技术 • 干细胞工程 • 基因编辑与细胞治疗 • 细胞工程的前景与挑战
01
细胞工程概述
定义与分类
定义
细胞工程是以细胞为基本单位，在体 外或体内通过人工操作获得细胞、组 织或器官的技术。
分类
根据操作对象和应用目的，细胞工程 可分为动物细胞工程和植物细胞工程 两大类。
可以模拟体内环境，研究细胞的生物学行为；可以大量生产细胞和蛋白质；可 用于药物筛选和毒理学研究等。
缺点
细胞工程植物细胞工程的基本技术(第一节)PPT课件
1
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
2
趁热打铁：
C 1、有关全能性的表述中，不正确的是
（
）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成 完整个体，因此全能性最高
Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达
Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全 能性很高
Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现 出全能性
20
4、植物组织培养形成的愈伤 组织进行培养， 又可以分 化形成根、芽等器官，这一 过程称为：
A、脱分化 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
21
三、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？
因为不同种生物之间存 在着生殖隔离，所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。
31
1、植物体细胞杂交尚未解决的问题有：
A、去掉细胞壁,分离出有活力的原生质 体 B、将杂种细胞培育成植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲 代的优良性 D、尚未培育出属间杂种植物
32
2、不能人工诱导原生质体融合的方 法是
A、振动 C、PEG试剂
B、电刺激 D、重压
33
3.植物细胞表现出全能性的必要条 件是 A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后，给予适宜的营养 和外界条件 D. 将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
植 物
原 生
原 生
细
质质
胞 去壁
体
体 融
合
等量
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
2
趁热打铁：
C 1、有关全能性的表述中，不正确的是
（
）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成 完整个体，因此全能性最高
Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达
Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全 能性很高
Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现 出全能性
20
4、植物组织培养形成的愈伤 组织进行培养， 又可以分 化形成根、芽等器官，这一 过程称为：
A、脱分化 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
21
三、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？
因为不同种生物之间存 在着生殖隔离，所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。
31
1、植物体细胞杂交尚未解决的问题有：
A、去掉细胞壁,分离出有活力的原生质 体 B、将杂种细胞培育成植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲 代的优良性 D、尚未培育出属间杂种植物
32
2、不能人工诱导原生质体融合的方 法是
A、振动 C、PEG试剂
B、电刺激 D、重压
33
3.植物细胞表现出全能性的必要条 件是 A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后，给予适宜的营养 和外界条件 D. 将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
植 物
原 生
原 生
细
质质
胞 去壁
体
体 融
合
等量
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
细胞工程概述 ppt课件
什么原因使得一个细胞或一小块组织发育成一 个完整的个体的呢？
7
探究：
1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完 整植物体？ 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？
具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞， 都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说， 每个生物细胞都具有全能性的特点 。
8
3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个 体的潜能？
4
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，通过细胞或细胞器的 水平上的操作，按照人的意愿去改变细胞内的 遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。
动物细胞工程 植物细胞工程
细胞工程
按
按
对
技
象
术
分
分
类
类
植物细胞与组织培养 细胞融合
细胞核移植
概 操作水平： 细胞水平或细胞器水平
念 操作环境： 体外无菌
D、染色体替换
21
22
1978年德国科学家梅歇尔斯等人把马铃薯(potato) 和番茄(tomato)的原生质体融合获得了体细胞 杂种“泡马豆”（pomato)
23
几种细胞融合成功的例子
❖ 融合生物种类 细胞来源
成功年代
❖ 烟草两个种间 叶——叶
1972
❖ 甘蓝——青菜 叶——根
1972
❖ 大豆——马唐草 愈伤组织——叶
25
26
27
28
29
克隆羊与体细胞核移植
30
第一步
取妊娠期的6岁母绵羊（Finn Dorset白品种母羊）的 乳腺细胞作核供体细胞，用饥饿法使其进入休眠状态 而使全部基因具有活性。
第二步
注射促性腺激素，促使母羊（Sottish Blackface黑 面母绵羊）排卵，28~33小时取其未受精卵，快速去 核，放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS连续5天，使其 进入G0期做受体细胞。
7
探究：
1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完 整植物体？ 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？
具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞， 都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说， 每个生物细胞都具有全能性的特点 。
8
3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个 体的潜能？
4
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，通过细胞或细胞器的 水平上的操作，按照人的意愿去改变细胞内的 遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。
动物细胞工程 植物细胞工程
细胞工程
按
按
对
技
象
术
分
分
类
类
植物细胞与组织培养 细胞融合
细胞核移植
概 操作水平： 细胞水平或细胞器水平
念 操作环境： 体外无菌
D、染色体替换
21
22
1978年德国科学家梅歇尔斯等人把马铃薯(potato) 和番茄(tomato)的原生质体融合获得了体细胞 杂种“泡马豆”（pomato)
23
几种细胞融合成功的例子
❖ 融合生物种类 细胞来源
成功年代
❖ 烟草两个种间 叶——叶
1972
❖ 甘蓝——青菜 叶——根
1972
❖ 大豆——马唐草 愈伤组织——叶
25
26
27
28
29
克隆羊与体细胞核移植
30
第一步
取妊娠期的6岁母绵羊（Finn Dorset白品种母羊）的 乳腺细胞作核供体细胞，用饥饿法使其进入休眠状态 而使全部基因具有活性。
第二步
注射促性腺激素，促使母羊（Sottish Blackface黑 面母绵羊）排卵，28~33小时取其未受精卵，快速去 核，放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS连续5天，使其 进入G0期做受体细胞。
细胞工程课件 第一章 细胞工程
5. 花药与花粉培养
无菌培养植物的花药（带花粉）或花粉， 形成单倍体植株。
有效的育种辅助手段：单倍体植株获得以后， 通过染色体加倍，即得到可以稳定遗传的纯合 二倍体，缩短植物育种年限。
6.细胞培养 (Cell culture)
无菌培养植物单细胞或小细胞团。
细胞培养可用于： 1、植物克隆 2、细胞系的诱变和变异体的筛选 3、生产有用化合物（useful chemicals）
细胞工程 Cell Engineering
Plant Cell
Animal Cell
细胞
大量培养 调控分化
生产有用物质(药 物、蛋白质、酶、 有用化合物)
生产组织和器官， 用于医疗修复
个体再生
优良个体克隆， 用于良种推广
遗传改良
新细胞系、新组 织、新个体
细胞融合、细胞器移植、核 质移植、转基因
细胞工程(cell engineering)：在体外培养生物
参考资料
1. 杨淑慎：细胞工程，科学出版社 2. 李青旺：动物细胞工程与实践 ，化学化工出版
社 3. 曹孜义、刘国民（主编）：实用植物组织培养
技术教程，甘肃科学技术出版社，1999年 4. Pierik RLM: In Vitro Culture of Higher Plants
(4th Edition). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherland, 1999. 5. Plant Cell, Tissue, and Organ Culture (杂志) 6. Plant Cell Reports (杂志) 7. 植物生理学通讯（杂志）
无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚， 使其形成正常的植株。
新人教生物二轮复习课件15 细胞工程
解析 过程①是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞 壁分解，A 项正确；由题干可知，将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成 的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合 到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，故为了使普通小麦获得中间偃麦 草的耐盐性状，需要使中间偃麦草细胞中的染色体断裂，过程②用紫外线照射的 目的是使中间偃麦草的染色体断裂，B 项正确；灭活的病毒诱导是动物细胞融合 特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C 项错误；实验最终 将不耐盐的普通小麦和耐盐的中间偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色 体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D 项正确。
【题组特训·升华素养】
题组 1：围绕植物组织培养，考查科学思维 1．植物细胞工程中离不开植物的组织培养技术。下列关于植物组织培养的 说法，正确的是( B ) A．用于组织培养的材料只能是外植体、杂种细胞、转基因等植物体细胞 B．由外植体通过诱导根、芽发育成试管苗需要培养在三种不同的培养基中 C．接种外植体时注意方向性，只有形态学上端才能长根 D．若利用人参细胞培养生产人参皂苷，必须培养成植物体才能提取
解析 方法一中选择甲作为组织培养材料的原因主要是该部位带病毒少或 不带病毒，A 项错误；在植物组织培养过程中，需要用体积分数为 70%的酒精 和质量分数为 5%左右的次氯酸钠溶液对甲进行消毒，保证植物组织培养的成功， B 项正确；A、C 两个培育过程均有需要光照的阶段，因为叶绿体的合成需要光 照，C 项错误；无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种病毒，抗病毒苗需要 通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果，D 项错误。
【思路点拨】
解析 幼嫩叶片通过脱分化形成愈伤组织，A 项错误；由于基因的选择性表 达，甲、乙融合获得的杂种细胞培育成的杂种植株，不一定表现双亲的优良性状， B 项错误；聚乙二醇可以诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁再生， C 项错误；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此用纤维素酶和果胶酶可 以去掉细胞壁，获得原生质体，D 项正确。
细胞工程PPT教学课件
1
细胞工程
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，通过某种工程学手段，在细胞整体水平 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。
理论基础 操作水平
目的
细胞生物学和分子生物学 细胞整体水平或细胞器水平 改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
体细胞：分化程度低的>分化程度高的
细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的
幼嫩的>衰老的
5
（5）为什么体内细胞没有表现出全能性， 而是分化成为不同的组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。 在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达 的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成 了不同的组织和器官。
①无菌、无毒的环境
离体培养的细胞对 微生物和有毒物质 没有防御能力
（灭菌，添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
②营养（液体培养基）
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清、
微量元素等） ③温度和PH
含未知成分，促进细 胞顺利的生长、增殖
温度：36.5+0.5℃，pH：7.2～7.4
④气体环境
能否用胃蛋白酶
细胞分裂素 较高 生长素
有利于芽的产生
细胞分裂素 较低 生长素
有利于生根
12
植物组织培养中的条件控制
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
遮光
脱分化
①无菌
愈伤Hale Waihona Puke 织②营养 ③一定的外界条件
④植物激素
再分化 一定的光照
根、芽
芽发育成叶， 叶肉细胞中叶 绿素的合成需 要光照
植物体 13
细胞工程
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，通过某种工程学手段，在细胞整体水平 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。
理论基础 操作水平
目的
细胞生物学和分子生物学 细胞整体水平或细胞器水平 改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
体细胞：分化程度低的>分化程度高的
细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的
幼嫩的>衰老的
5
（5）为什么体内细胞没有表现出全能性， 而是分化成为不同的组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。 在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达 的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成 了不同的组织和器官。
①无菌、无毒的环境
离体培养的细胞对 微生物和有毒物质 没有防御能力
（灭菌，添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
②营养（液体培养基）
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清、
微量元素等） ③温度和PH
含未知成分，促进细 胞顺利的生长、增殖
温度：36.5+0.5℃，pH：7.2～7.4
④气体环境
能否用胃蛋白酶
细胞分裂素 较高 生长素
有利于芽的产生
细胞分裂素 较低 生长素
有利于生根
12
植物组织培养中的条件控制
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
遮光
脱分化
①无菌
愈伤Hale Waihona Puke 织②营养 ③一定的外界条件
④植物激素
再分化 一定的光照
根、芽
芽发育成叶， 叶肉细胞中叶 绿素的合成需 要光照
植物体 13
课件：植物细胞工程
术问题仍需突破。
02
伦理与法规挑战
植物细胞工程技术的快速发展将带来一系列伦理与法规问题，如何制定
合理的监管政策，确保技术的安全、合规应用，是亟待解决的问题。
03
市场机遇
随着植物细胞工程技术的不断完善与应用拓展，将在农业、生物能源、
环保等领域创造巨大的市场价值。
THANKS
感谢观看
植物细胞培养可用于生产各类次生代谢产 物，如药物、香料、色素等，具有产量高 、周期短、不受地理和气候限制等优点。
遗传育种
生物技术研究
通过植物细胞培养技术可实现基因转化、 突变筛选等遗传操作，为新品种培提供 有力手段。
植物细胞培养还可应用于植物生理、生化 、遗传等生物学研究领域，揭示植物生长 发育的分子机理。
发展历程
植物细胞工程的发展历程可追溯至上世纪60年代，当时科学 家们成功实现了植物组织的体外培养。随着技术的不断进步 ，植物细胞工程逐渐发展成为包含细胞培养、基因编辑、细 胞繁殖等多个方面的综合体系。
植物细胞工程的重要性
01
02
03
优良品种选育
植物细胞工程可用于选育 抗病、抗虫、抗旱等性状 优良的作物品种，提高农 业生产效益。
繁殖技术改进
通过植物细胞工程技术， 可实现无性繁殖，大大缩 短繁殖周期，提高繁殖效 率。
资源利用优化
植物细胞工程有助于开发 利用濒危植物资源，保护 生物多样性。
植物细胞工程的应用领域
农业生产
植物细胞工程在农业生产领域 的应用主要包括优良品种的选 育与繁殖，提高作物产量和品
质。
医药产业
利用植物细胞工程可生产药用 植物的有效成分，如紫杉醇等 ，为医药产业提供原料。
率的细胞增殖。
细胞工程制药PPT课件
转化细胞系
转化细胞系：正常细胞经过某个转化过程，失去正常细胞的特点而获 得无限增殖能力的细胞系。
特征：原代细胞相比，其形态、染色体结构、倍增时间、营养要求、 生理生化特性、病毒敏感性、抗原性、上均发生了变化，并且具有致 癌性。
来源： 自然转化；人为转化；肿瘤组织
目前已经获得的确立细胞系有：
动物培养细胞的优点
（1） 细胞经培养后形成的细胞系和细胞株，特征均一。 （2） 理化环境可控制，培养物可直接被观测。 （3） 提供大量均一的细胞供制备用。 （4） 便于进行人工筛选。 （5） 结合显微电影技术，可观察细胞代谢活动和反应。
应用： （1）生产有重要价值的蛋白质产品
（2）培养皮肤细胞用于移植
易发生支原体污染
天然培养基的类型： [A]乳蛋白水解物培养基 [B]酪蛋白水解物培养基 [C]血清及胚胎浸出液培养基
合成培养基
合成培养基--是根据细胞生存所需物质的种类和数量，用人工方法模拟合成的。如TC199、MEM、 RPMI-1640、 DMEM等。
优点--标准化生产，组分和含量相对固定，成本低。 缺点--缺少某些成分，不能完全满足体外细胞生长需要。目前常用基本合成培养基＋血清来培养细
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞 生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的 改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这 种传代细胞为细胞系。
细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传 物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制， 容易传代培养。
动物细胞培养技术流程
动
单
细
物 剪碎 个 加培养液 胞
组 织
动物细胞单层培养法
动物组织块经过胰蛋白酶消化分散成单细胞或 者细胞团块之后，粘附于培养基中，培养成新 生细胞单层的方法称为动物细胞单层培养法。
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化学法：聚乙二醇（PEG）
三、植物体细胞杂交
过程示意图
(1)
(2)
(3)
(1)
(4)
(5)
三、植物体细胞杂交
4. 植物体细胞杂交应用
白菜
甘蓝
白菜－甘蓝
核心要点突 破
4．单克隆抗体的制备 (1)过程
3．过程
基础知识梳 理
单克隆抗体的制备过程
核心要点突 破
名称
植物组织培养核心要点植物突体细胞杂交
❖ 激素---细胞分裂素 生长素 ❖ 适宜的条件---无菌 温度 酸碱度
酸等
（4）全能性的差异性
在生物的所有细胞中，受精卵的全能性最高，生 殖细胞尤其是卵细胞有较高的全能性。 具体表现为 植物细胞>动物细胞（动物细胞中细胞核具有全能）
受精卵>生殖细胞（配子、精子、卵子）>体细胞 体细胞中—分化程度低>分化程度高 幼嫩>衰老 细胞分裂能力强>细胞分裂能力
得。如果细胞癌基因受阻，则细胞能正常发育；在各种致癌因子作
用下，细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变。
1、两个DNA能够连接在一起的原因
2、抗虫基因在棉花细胞中表达的过程
3、基因工程的原理 4、蛋白质工程中改造基因的两种方式 5、生产 抗虫作物的优点 6、如何从个体水平确定人胰岛素基因在大肠杆菌中 已经表达 7、把目的基因导入植物和动物方法分别是什么 8、蛋 白质工程的目的 9、基因工程的工具酶
地发生分化，执行特定的功能。可是，有时部分细胞由于受到某种
（ 六
因素的作用则发生转化，不再进行终未分化，而变成了不受调节的 恶性增殖细胞，这种细胞即称为癌细胞。
（1）癌细胞的主要特征
）
❖ 癌细胞的主要特征表现在无限增殖；接触抑制现象丧失；细胞间的 粘着性降低，易分散和转移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；细
细
胞骨架结构紊乱；产生新的膜抗原；对生长因子需要量降低等方面。 （2）致癌因子及癌基因学说
胞
❖ 凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类：化学致
分
癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。 ❖ 一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学说”：认为病毒对细
化
胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起，而正常细胞中存 在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病毒基因组中获
细胞分散后诱导细胞融合
离心、电刺激、振动、聚乙二 与植物体细胞杂交相比，还可
醇等诱导
用灭活的病毒诱导
获取杂种植株
获得杂交细胞，以生产细胞产 品
克服远缘杂交不亲和的障碍， 扩展杂交亲本范围，培育新品 种
制备单克隆抗体、病毒疫苗、 干扰素等
3．癌细胞
❖ 在个体正常发育过程中，细胞有控制地通过有丝分裂增殖，有秩序
脱分化
愈
根
伤 再分化
组
织
芽
植 物 体
脱分化 再分化
由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组 织的过程，称为植物细胞的脱分化。
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新 分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的 再分化。
二、植物组织培养
➢ 植物组织培养应用举例（一）
脱分化
再分化
离体植 物细胞
愈伤组织
c. 生长素和细胞分 裂素
先期有胚状体，后有根、 芽、茎和叶
a. 离体 b. 适宜的营养 c. 生长素和细胞分裂素 d. 光照
3.植物体细胞杂交
⑴概念 将两个来自不同植物的体细胞融合成一 个杂种细胞并把这杂种细胞培养成新的植物体的 方法。 ⑵过程
原生质体制备→原生质体融合诱导→杂种细胞的筛选和培养 ↓
10、基因工程第一步和第四步分别是什么 11、常用的运载体是12、 分子水平确定目的基因已经导入受体细胞的方法是
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官（取材）
剪碎
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
（分解细胞间的蛋白）
单个细胞
动物组织细胞间隙中含有
加培养液 一定量蛋白质
细胞悬液
原代培养
10代细胞 细胞株
遗传物质未改变
50代细胞 细胞系
无限传代
传代培养
遗传物质已改 变
5.如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？
细胞 悬浮 液
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株
细胞系 遗传物质改变
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
多数组织细胞固定在表面 生长和分裂。
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
多
卵细胞
莉
乳腺细胞
羊 的
细胞质
细胞核
培 育
细胞核移植
融合后的卵细胞
卵裂
早期胚胎
胚胎移植
过
程
C母绵羊子宫
妊娠 分娩
多莉羊
杂种植株的再生与鉴定
第二节 细胞工程简介 二 动物细胞工程
动物细胞工程概述
❖
动物细胞培养
动 物
动物细胞融合
细 胞
单克隆抗体制备应用
工
程
胚胎移植
核移 植
动物细胞培养基本概念
❖ 培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维 生素和动物血清等
❖ 原代培养：单个细胞 传至十代左右 ❖ 传代培养：经原代培养的细胞 传40到50代。 ❖ 细胞株：10到40、50代的细胞，遗传物质没
原理
细胞的全能性
破 细胞膜具有一定的流动性和细
胞的全能性
过程
植物组织培养和植物体细胞杂交
（5）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
原理 细胞融 合方法 诱导手段
结果
用途
植物体细胞杂交
动物细胞融合
细胞膜的流动性、植物细胞的 细胞膜的流动性
全能性
用纤维素酶、果胶酶去除细胞 用胰岛蛋白酶或胶原蛋白酶使
壁后诱导原生质体融合
紫外线
丧失感染活性 （不感染细胞）
保留融合活性（诱 导细胞融合）
融 合 过 程 示 意 图
单 克 隆 抗 体 制 备 过 程
植 所采用技术 物 的理论基础
细
胞
工 通常采用的技
程
术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养 植物体细胞杂交
二、植物组织培养
2. 植物组织培养过程
离体的植物 器官、组织
或细胞
发生改变。 ❖ 细胞系：超过50代的细胞，遗传物质发生改
变，可无限增殖。
动物细胞培养过程
胚胎成幼龄动物的组织器官（细胞来源）
剪碎胰蛋白酶
分离细胞
单个细胞 洗涤、稀释、分离 原代培养
原代细胞 传代培养
细胞株 （遗传物质没有发生改变）
细胞系 （遗传物质发生改变）
动物细胞融合
物理法 化学法 生物法
仙台病毒
无定形状态的薄壁细胞。
c. 具有光合作用能力的类型是胚状体以后的结构和个体。
d. 亲代与子代保持遗传的连续性与稳定性。
③脱分化与再分化的比较
比较内容
脱分化
再分化
过程细胞→愈伤组织愈伤 Nhomakorabea织→幼苗
形成体特 点
需要条件
细胞排列疏松而无 规则，是一种高度 液泡化呈无定形状 态的薄壁细胞
a. 离体
b. 适宜的营养
2. 植物组织培养
（1）原理----植物细胞的全能性 （2）过程----脱分化 再分化
离体的 器官、 组织和 细胞
植物激素、无机盐和糖类等
脱分化
愈伤 组织 再分化
胚 状 体
再分化
有根、茎、叶 的试管苗
特点：
a. 植物细胞的有丝分裂是植物组织培养基础。
b. 愈伤组织 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化呈
胚状体
根芽
植物体
二、植物组织培养
➢ 植物组织培养应用举例（三）
人工种子
胚状体 人工种皮 人工胚乳
三、植物体细胞杂交
3. 过程：
植物A细胞 去壁
植物B细胞
杂种植株
原生质体A
原生质体融合
原生质体B 细胞分裂
愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
原生质体融合方法： 物理法：离心、振动、电刺激等
细胞的结构与功能
六 细胞工程
一、 植物细胞工程
1. 细胞的全能性
（1）概念 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个
体的潜能的特性。
（2）细胞全能性的物质基础 生物体的每一个细胞都包含有该种所特有的
全部遗传物质，既发育成为完整个体所必需的 全部基因。
（3）全能性表达的条件
❖ 离体---必要条件 ❖ 一定的营养物质---水 无机盐 维生素 氨基