第二章细胞工程理论基础
细胞工程知识点
细胞工程知识点1、细胞工程：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性状，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、细胞工程的应用：1)动植物快速繁殖技术：植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物2)新品种的培育：细胞融合、细胞水平的重组3)细胞工程生物制品：单克隆抗体制备、疫苗生产4)细胞疗法与组织修复：2细胞工程理论基础1、细胞全能性：每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样，经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力，并且具有母体的全部的遗传信息。
2、细胞分化：指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
3、细胞的脱分化：在一定营养和刺激因素作用下,具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径,逐步失去原来的分化状态,细胞特性消失,转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂,这一过程称为去分化。
3细胞工程技术1、实验室条件：组成：准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。
2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏（1）细胞保存方法传代培养保存法低温冷冻保存法(低温、超低温保存)液体固化的方式（形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态）玻璃化指液体转变为非晶态（玻璃态）的固定化过程，在此状态时，水分子没有发生重排，不产生结构和体积的变化，因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害，化冻后的细胞仍有活力。
冷冻方法（缓慢冷冻法、快速冷冻法预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻）细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。
复苏细胞一般采用快速融化法。
以保证细胞外结晶快速融化，以避免慢速融化水分渗入细胞内，再次形成胞内结晶损伤细胞。
细胞培养和代谢调控：1、细胞培养：模拟机体内生理条件，将细胞从机体中取出，在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代，进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。
2、细胞培养的操作方式：分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
2019新人教版高中生物选择性必修三第二章重点知识点归纳总结(细胞工程)
第二章细胞工程第一节植物细胞工程细胞工程：细胞工程是指应用细胞生物学、分子生和生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。
1.原理和方法：细胞生物学和分子生物学。
2.操作水平：细水平或细胞器水平。
3.目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品一、植物细胞工程的基本技术1.细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的_ 潜能，即细胞具有全能性。
2.细胞具有全能性的原因(物质基础)生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所需的全部遗传信息1.生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因(不离体的细胞无法表现出全能性的原因) 在特定的时间时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达2.全能性大小比较(1)受精卵、体细胞、生殖细胞受精卵〉生殖细胞＞体细胞(2)分化程度高的细胞、分化程度低的细胞分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞(3)分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞分裂能力强的细胞〉分裂能力弱的细胞(4)植物细胞、动物细胞植物细胞＞动物细胞(5)幼嫩的细胞、衰老的细胞幼嫩的细胞〉衰老的细胞(一)植物组织培养技术1.概念：植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞(称为外植体)等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成整植株的技术。
2,原理：植物细胞的全能性3.生殖方式：无性生殖4.分裂方式：有丝分裂5.过程：|外植体|―—化|愈伤组织|—2|胚状体或丛芽|—育-［植株脱分化：在一定的—激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程。
再分化：愈彳^组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
探究.实践：菊花的组织培养(1)原理口植物细胞一般具有全能性；口在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化和再分化,形成胚状体长出—芽和根_,进而发育成_完整的植株_；口植物激素中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激素，它们的浓度_、比等都会影响植物细胞的发育方向。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点
专题二细胞工程（一）植物细胞工程概念：在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
1.理论基础（原理）：细胞全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整个体的潜能。
（2）过程：（3）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（4）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术（1）概念：将不同植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，培育成新的植物体的技术。
细胞融合的生物学原理：细胞膜的流动性。
（2）过程：（3）诱导融合的方法：①物理法：离心、振动、电刺激等。
②化学法：一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。
③融合成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。
（4）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征。
原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
（5）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径：微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。
（二）动物细胞工程1. 动物细胞培养（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
细胞工程复习资料
细胞工程知识点汇总第一章细胞工程简介细胞工程（Cell engineering）是指主要以细胞为对象，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性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型的一门综合性科学技术。
主要人物或事件：1）温特（Went）、高特里特（Gautheret）和诺比考特（Nobercourt）一起成为植物组织培养的奠基人。
2）1958年，史都华德和赖纳特发现胡萝卜体细胞可以分化成体细胞胚。
也即是说可以从细胞水平上到组织器官水平上的分化。
从而验证了细胞全能性学说。
3）1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）提出DNA双螺旋结构模型，标志着分子生物学诞生。
4）1997年，英国利用成年动物体细胞克隆出绵羊“多莉”，证明了高等动物体细胞的全能性，这是细胞工程历史上的一个里程碑式的成果。
细胞工程的应用（可出分析题）第二章细胞工程理论基础细胞全能性(totipotency)：是指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息具有发育成完整个体的潜能。
细胞分化：（理解）是指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程，包括时间上和空间上的分化和空间上的分化。
时间上的分化：是指一个细胞在不同的发育阶段可以形成不同的形态和功能空间上的分化：是指同一种细胞由于所处的环境或部位不同可以形成不同的形态和功能细胞分化能力的强弱称为发育潜能。
形态发生（Morphogenesis）：是指通过细胞增殖、分化和行为塑造组织、器官和个体形态的过程。
细胞分化与形态发生是相互联系在起的。
细胞分化的实质：是奢侈基因按照一定顺序表达的结果，是基因的差异表达（Differential expression）脱分化（Dedifferentiation）：又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程，即分化的细胞在适当条件下转变为胚性状态而重新获得分裂能力的过程。
细胞工程
抗原
注 射入小鼠 体内
细 胞 融 合 筛 选
体内或体外
B淋巴细胞
细 胞 培 养 杂交瘤细胞
骨髓瘤细胞
选 出 能 产 生 特 定 抗 体 的 细 胞 群 ， 继 续 培 养
动物细胞培养
体外培 杂养 交 瘤 细 胞 体内 培养
放入培养瓶中培 养
从培养
瓶中提 取 单克隆抗体
注射入小鼠的腹腔 中
从小鼠 的腹水 中提取
2、根据上述选择，请你设计一个实验来探究 “三氯生”对人体是否有危害。 （1）该实验的原理是
许多致畸物质加入动物细胞培养液后，培养细胞会发 生染色体结构或数目的变异。根据变异细胞占观察培 养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性
（2）实验方法步骤： ① 材料准备：从医院妇产科获得所需要的原始 材料组织，浓度为0.09%的三氯生试剂,高倍 显微镜,培养瓶若干,配置好的培养液,剪刀, 培养箱,所需要的酶.
1.利用动物细胞培养技术可生产疫苗、干扰素 、单克隆抗体。 2.用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
3.临床医学的应用：皮肤的移植、器官移植等
动 胚胎或幼龄动物的脏器 物 组 单个细胞 织 检测有毒物质、 培 致癌物质等 原 代 培养 养
培养液 某物质 传代培养 药物 研究治疗癌症的药物及其疗效 细胞株或细胞系
机械消化、胰蛋白酶消化
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物 血清等
2005年4月,美国一家非官方癌症研究中心发布 信息说,“高露洁”牙膏中含有的抗菌化学物质 三氯生可能是致癌物质。公众对此表示怀疑。 科研人员欲采用一定的技术手段探究三氯生对 人体是否有危害。请回答：
1、根据所学的动物细胞工程知识，采取下列哪种技术 手段最合适 A、动物细胞融合 B、动物细胞培养 C、胚胎移植 D、核移植
_第2章_第1、2节__细胞工程概述和植物细胞工程
第2章_第1、2节__细胞工程概述和植物细胞工程秦磊审核：张统省校对：王曼【学习目标】1.简述细胞工程的基本技术2.举例说出细胞工程的应用3.简述植物组织培养的过程4.举例说出植物组织培养的应用【自学质疑】1.细胞工程是指以为基本单位，在体外无菌条件下进行、或利用、等技术，使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改变生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的的技术。
（1）细胞工程的发展（见39页）（2）细胞工程的基本技术：植物细胞与组织培养；细胞融合；细胞核移植；染色体工程。
（3）细胞工程的应用：快速培养花卉及濒危植物；获得无病毒作物；开发洁净能源减少环境污染繁殖优良家畜品种及濒危动物 2.植物组织培养就是在和人工控制条件下，将的植物器官、组织或，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
3．植物组织培养的条件1）离体细胞、组织或器官；2）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等；3）培养基（一定的营养物质，激素等）PH值：5.0－6.04. 植物组织培养的培养基：1）无机营养成分：水、无机盐离子；2）有机营养成分：①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节；③琼脂：起作用；④激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素。
5.植物细胞工程（1）理论基础（原理）：细胞全能性（2）植物组织培养技术（b）①过程：离体的植物器官、组织或细胞――→愈伤组织――→试管苗―→植物体②用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
A 植物繁殖：微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。
（优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输）B 作物新品种培育：单倍体育种：a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。
细胞工程_要点、思考题、补充题详解
第一章绪论小结：一、生物工程定义：一般称为生物技术，是以生命科学为基础，利用生物体系和工程学原理生产生物制品和创造新品种的一门综合技术。
二、细胞工程定义：应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水品上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或特种细胞产品的一门综合性科学技术。
重要应用：（1）动植物快速繁殖；（2）品种改良与新品种培育；（3）细胞工程生物制品；（4）组织工程；（5）动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种；（6）医学器官修复或移植的组织工程；（7）用于能源开发、环保；（8）转基因动植物的生物反应器工程；第二章细胞工程基础小结：一、细胞生物学基础细胞分化：是指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程，包括时间上和空间上的分化。
细胞全能性：是指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能。
二、分子生物学基础转基因技术步骤：（1）目的基因的获取；（2）构建重组DNA；（3）重组DNA引入受体细胞；（4）表达目的基因受体细胞的挑选；三、普通生物学基础生殖与发育：有性生殖：是两个配子融合为一，成为合子或受精卵，再发育成为新一代个体的生殖方式。
第三章植物组织与细胞培养小结：一、植物组织培养（概念、原理、培养条件、常用仪器、步骤、应用、人工种子等）概念：是指将植物组织、器官、细胞、胚胎、原生质体等在适当培养条件下诱导产生愈伤组织或长成完整植株的技术。
原理：利用细胞全能性。
培养条件：（1）处于离体状态的植物活细胞；（2）在一定的营养物质、激素和其他外界条件；常用仪器：解剖刀，解剖剪，解剖针，镊子，高压灭菌锅，锥形瓶。
步骤：（1）培养材料的采集：理论上全能植物细胞有3类：A、受精卵B、根尖、茎尖、叶、花、等分生组织细胞；C、雌雄配子及单倍体细胞，如花药、花粉粒等；（2）培养材料的消毒：材料先用自来水冲洗干净→用蒸馏水冲洗（超净台）→无菌水冲洗→无菌滤纸吸干水→已消毒解剖刀切成小块→70%酒精浸泡30-60S→移入漂白粉饱和液或0.01%升汞消毒10min左右→无菌水冲洗→无菌滤纸吸干水；（3）制备外植体：用消毒工具将表面消毒的材料做些处理（芽除鳞片，嫩枝除外皮，种子去种皮，去胚乳等。
第二章细胞工程的理论基础
在植物的组织培养中，从一块外植体形成典型的愈伤组织，大致要 经历三个时期：启动期、分裂期和形成期 起动期通过一些刺激因素(如机械损伤、改变光照强度)和激素的诱 导作用，使外植体细胞的合成代谢活动加强 植物组织培养中诱导外植体细胞分裂形成的愈伤组织，大都不是损 伤的结果。
常用细胞分裂素和生长素比例在1:l来诱导植物材料愈伤组织的形成。
•1970年Steward等用悬浮培养的胡萝卜 单个细胞培养成可育的胡萝卜植株。
1997年英国学者克隆出 “多莉”羊
2）细胞全能性的绝对性与相对性:
不是所有基因型的所有细胞在任何条件下都具有良好的培养反应; 细胞全能性也并不意味着任何细胞均可以直接产生植物个体; 动、植物细胞全能性的表现程度存在明显的差异。 高度分化的植物细胞 保持着全能性
细胞分化的分子基础
1、细胞分化是基因选择性的表达的结果 根据与细胞分化的关系细胞中基因分为两大类：
管家基因（house
keeping gene)
维持细胞最基本生命活动所不可缺少的基因，对分化只起辅助作用 的基因。这些基因在各类细胞 中都可以表达。
奢侈基因（luxury
gene)
编码特异性蛋白的基因，与各种分化细胞的特定性状直接相关。这 类基因对细胞自身生存无直接影响。这些基因只有在特定的分化细 胞 中表达。 2、细胞分化的实质是基因的选择性表达
4.温度
愈伤组织诱导培养时，温度可以适当提高，而分化温度比诱导温度 要低。如烟草，愈伤组织生长时33℃仍可良好生长，而分化则必需 在18℃条件下才适宜。 与光周期相似，某些需要通过低温春化的植物，在离体培养中器 官形成有时也需要低温处理，特别时对于某些特殊目的的培养，需 要考虑这一因素，如菊苣根培养产生的愈伤组织，诱导分化时经低 温处理可形成花芽，而在25℃下培养只能形成营养芽。
第二章 细胞工程 第1节 植物细胞工程
第1节植物细胞工程一、细胞工程概念及植物组织培养技术1．细胞工程的含义2.细胞的全能性(1)定义：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
3．植物组织培养技术(1)概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
(2)理论基础：植物细胞的全能性。
(3)前提：离体的植物器官、组织或细胞等。
(4)条件：激素、人工配制的培养基上、适宜的培养条件。
(5)结果：脱分化形成愈伤组织，再诱导其再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株。
(6)相关概念①外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
②脱分化：已经分化的细胞，在一定激素和营养等条件的诱导下，失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞。
③愈伤组织：脱分化而形成的不定形的薄壁组织团块。
④再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
4．菊花的组织培养【归纳总结】生长素和细胞分裂素的用量生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时 促进根的分化、抑制芽的形成 比值低时 促进芽的分化、抑制根的形成比值适中时促进愈伤组织的形成【强化记忆】1．植物细胞具有全能性的原因是什么？ 提示 植物细胞具有本物种的全部遗传信息。
2．在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官的原因是在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择地表达。
3．请用流程图的形式写出植物组织培养的过程。
提示 外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化胚状体――→诱导生芽――→诱导生根――→诱导试管苗。
4．在菊花组织培养过程中，在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织(如果是在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织)。
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第2章 细胞工程第1课时 胚胎工程的理论基础含答案
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第2章细胞工程第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础课程内容标准核心素养对接1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。
2.说明胚胎的形成经过了受精及早期发育等过程。
1.生命观念——从精子和卵细胞的结构理解受精作用过程。
2.科学思维——构建模型分析早期胚胎发育中相关物质和结构的变化。
知识点1受精和受精阶段1.胚胎工程的概念2.受精(1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(2)场所：哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)过程知识点2胚胎早期发育1.场所：输卵管。
2.过程(1)动物排出的卵子都是次级卵母细胞，需进一步成熟(×)(2)当精子入卵后，立即发生透明带反应，阻止后来的精子进入(×)(3)胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂的(√)(4)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力(√)(5)囊胚的滋养层细胞具有全能性(×)(6)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期(×)(7)囊胚内的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜(×)(8)胚胎发育的场所是输卵管(×)教材P57“图2－20”拓展1.下图表示哺乳动物受精过程不同时期的示意图，请写出标号代表的内容。
哺乳动物的受精过程主要包括：①精子穿越卵细胞膜外的一些结构；②精子入卵；③形成雌、雄原核；④形成合子。
教材P58“图2－21”拓展2.写出图中A～D各部分结构名称。
A.透明带；B.内细胞团；C.囊胚腔；D.滋养层。
探究点一受精的过程受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
观察哺乳动物受精过程，并回答相关问题：(1)防止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵细胞膜反应。
(2)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫作精子获能。
卵子一般在排出后都要在输卵管中进一步成熟，当达到减数第二次分裂时，才具备与精子受精的能力。
细胞工程理论基础
的细胞。
绝大多数有机体细胞属粘附型细胞，只有少数细胞类型如某些肿瘤细胞
和白细胞可在悬浮状态下生长。
细胞工程理论基础
贴附(粘附)型细胞
粘附:是大多数有机体细胞在体内 生存和生长发育的基本存在方式
病的治疗等
细胞工程理论基础
三、细胞培养的优点
细胞工程理论基础
1.研究的对象是活细胞
在实验过程中，根据要求可始终保持细胞活 力，并可长时间监控、检测甚至定量评估一部分 活细胞的情况，包括活细胞的形态、结构、生命 活动等。
细胞工程理论基础
2. 研究条件可以人为控制
可以根据需要，控制包括pH、温度、氧气、 二氧化碳、张力等物理化学的条件，同时，可以 施加化学、物理、生物等因素作为条件而进行实 验观察，这些因素同样可以处于严格控制之下。
细胞工程理论基础
组织培养的概念 组织培养这一名词实际上是一个通用名词， 习惯上泛指所有的体外培养。根据培养物 的不同可概括为三个不同概念：细胞培养、 组织培养和器官培养。
细胞工程理论基础
A：细胞培养：将组织块用机械方法或酶解法 分离成单个细胞，做成细胞悬液，再培养 于固体基质上，成单层细胞生长，或在培 养液中呈悬浮状态培养的技术称为细胞培 养。
细胞工程理论基础
四、细胞培养的缺点
细胞工程理论基础
现人工模拟体内环境的技术已经很高,
但, 人工所模拟的条件与体内实际情况 仍不完全相同. 当细胞被置于体外培养后,
生活在缺乏动态平衡的环境中,
久了，必然发生变化.
细胞工程理论基础
因此，对于体外培养的细胞，应该把他们视作 一种既能保持动物体内原细胞一定的性状、结构和 功能又具有某些改变的特定的细胞群体，而不能将 之与体内的细胞完全等同。
细胞工程知识点
细胞工程知识点1、细胞工程：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性状，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、细胞工程的应用:1)动植物快速繁殖技术：植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物2)新品种的培育：细胞融合、细胞水平的重组3)细胞工程生物制品:单克隆抗体制备、疫苗生产4)细胞疗法与组织修复：2细胞工程理论基础1、细胞全能性:每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样，经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力,并且具有母体的全部的遗传信息.2、细胞分化:指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
3、细胞的脱分化:在一定营养和刺激因素作用下，具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径，逐步失去原来的分化状态，细胞特性消失，转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂，这一过程称为去分化. 3细胞工程技术1、实验室条件：组成：准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。
2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏(1）细胞保存方法传代培养保存法低温冷冻保存法(低温、超低温保存) 液体固化的方式（形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态)玻璃化指液体转变为非晶态（玻璃态)的固定化过程,在此状态时，水分子没有发生重排，不产生结构和体积的变化,因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害，化冻后的细胞仍有活力。
冷冻方法（缓慢冷冻法、快速冷冻法预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻）细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。
复苏细胞一般采用快速融化法.以保证细胞外结晶快速融化,以避免慢速融化水分渗入细胞内，再次形成胞内结晶损伤细胞.细胞培养和代谢调控:1、细胞培养：模拟机体内生理条件，将细胞从机体中取出,在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代，进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。
2、细胞培养的操作方式：分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
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细胞世界的两大家族
原核细胞
基本特点：
遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；
细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能
的细胞器和细胞核膜。
主要代表：
支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞；
细菌
蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）
第二章细胞工程理论基础
综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳 为下面两条：
第一，细胞膜系统的分化与演变 真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专 一的单位——各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。 而原核细胞无此情况。 第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化 真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染 色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条 环状DNA分子，细菌只有几千个基因。 此外，遗传信息的转录和翻译有严格地阶段性与区域性， 原核细胞则不具备这些。假如，真核细胞是结构复杂、功能 专一与自动化程度较高的“工厂”，那么，原核细胞就象结 构简单、职能上却是多面手的“作坊”。前者固然结构复杂， 但在特定条件下，原核细胞却比真核细胞有更强的适应性。
☆ 细胞是生命起源和进化的基本单位。
第二章细胞工程理论基础
细胞的基本共性
所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的
生物膜，即细胞膜。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复
制与转录的载体。
作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切
细胞内。
所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
细胞质（Cytoplasm） 指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的，
其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构， 称为细胞器（Organelle），另一部分是可溶 相，称细胞质基质（Cytoplasmic miatrix）。
第二章细胞工程理论基础
细胞器（Organelle）
指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有 一定形态特点，并执行特定功能的结构。
4 分子细胞学时期（1953至今）。 总过程概括为： 细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展 （1665） （1838—1839） （1892） （1965）
R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis
第二章细胞工程理论基础
主要内容
细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程
第二章细胞工程理论基础
二、细胞是生命活动的基本单位（本质属性）
☆ 一切生物体都是由细胞构成，细胞的有机体的基本结构
单位。
单细胞生物体、细胞集合体、多细胞生物体
☆ 细胞具有独立的有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功
能的基本单位。
☆ 有遗传的全能性
第二章细胞工程理论基础
美国国立卫生研究院（NIH）的调查报告中指出，目前全球研究最 热门的是
三种疾病： 癌症（cancer） 心血管病（cardiovascular diseases） 爱滋病和肝炎等传染病 （infectious diseases：AIDS，hepatitis）
五大研究方向： 细胞周期调控（cell cycle control）； 细胞凋亡（ cell apoptosis）； 细胞衰老（cellular senescence）； 信号转导（signal transduction）； DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）
第二章细胞工程理论基础
真核细胞的基本结构体系
以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
第二章细胞工程理论基础
第二章细胞工程理论基础
第二章细胞工程理论基础
第二章细胞工程理论基础
第二章细胞工程理论基础
1细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875）， 是以形态描述为主的生物科学时期；
2 细胞学经典时期 20世纪最后25年（1875—1900），主要是 在显微镜下的形态描述，是对细胞认识的鼎盛或黄金时期；
3 实验细胞学时期（1900—1953）细胞学与各门学科的交融 与汇合（细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等），诞生了细 胞生物学；
第二章 细胞工程基础
一、细胞的发现及研究进展 二、 三、细胞的基本结构及功能 四、细胞周期及细胞分裂 五、细胞分化及细胞凋亡 六、组织与器官 七 、生殖与发育
第二章细胞工程理论基础
一、细胞的发现及研究进展
从人类第一次发现细胞至今有三百多年的历史了，在这期间， 随着技术和实验手段的进步，细胞的研究显现出时代的特征， 形成了不同的发展时期。
第二章细胞工程理论基础
三、细胞的基本结构及功能
原生质（Protoplasm） 指细胞内所含有的生活物质（构成细胞的生活物质）。
原核细胞：细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核。 真核细胞：包括细胞膜、细胞质和细胞核。植物细胞还
具有细胞壁，去除细胞壁的植物细胞或原核 细胞特称为原生质体。
第二章细胞工程理论基础
第二章细胞工程理论基础
细胞的大小及其分析
首先介绍计量单位1m=100cm=1000mm=106μm（micrometer） 细胞大小（显微结构）常以μm作单位。由于电镜的使用， 现把国际单位纳米（Nanometre nm）和埃（A Angstrom）作为 超微结构的度量单位。 1 μm=1000nm 1 nm=10A。 生物体各种细胞的体积差别很大，既使同一个细胞，培养过 程中也随生理状态不同表现出差异。一般讲来，真核细胞大于 原核细胞，植物细胞大于动物细胞，高等动物的卵细胞大于体 细胞。 原核细胞多在1—10或1—5μm，细菌多在3—4μm，支原体只 有0.1μm。 动物细胞多在（10—100μm，20—30μm， 15—70μm）。 最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10 cm，卵黄只有5cm。隆鸟 卵直径可达20 cm。