细胞工程ppt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。
细胞工程第一章PPT课件
细胞培养技术需要提供适宜的环 境条件，包括温度、湿度、气体 组成等，以维持细胞的正常生理
状态。
细胞培养技术分类
原代细胞培养
直接从生物体内取出的细胞进行的培养。
传代细胞培养
将原代细胞经过分裂、生长，形成细胞系或细胞株，再进行的培养。
细胞系
从原代细胞培养中获得的具有特定生物学特征的细胞群体。
细胞株
通过选择和克隆化获得的具有特定生物学特征的细胞群体。
细胞工程应用领域
农业、医学、生物制药、生物能源等领域。
细胞工程应用
农业领域
通过细胞工程改良作物品种， 提高产量和抗性，培育抗虫、
抗病、抗旱等新品种。
医学领域
用于疾病治疗、药物研发和人 体组织工程，如干细胞治疗、 基因治疗和人工器官等。
生物制药领域
通过细胞培养技术生产疫苗、 抗体、干扰素等生物药物，提 高药物产量和纯度。
技术难题
加强基础研究，提高细胞工程技术的稳定性 和安全性。
成本与普及度
降低细胞工程技术成本，使其更广泛地应用 于临床治疗。
安全性与长期影响
加强长期追踪观察，确保细胞工程技术对人 类健康无不良影响。
细胞工程对人类社会的影响
医疗保健
细胞工程技术将为疾病治疗提供更多有效手 段，提高人类健康水平。 Nhomakorabea生物技术产业
细胞工程第一章
目录
• 细胞工程简介 • 细胞培养技术 • 干细胞研究 • 基因编辑技术 • 细胞工程展望
01
细胞工程简介
细胞工程定义
细胞工程定义
细胞工程是一门应用细胞生物学和分子生物 学原理与方法，在细胞水平上改变生物遗传 特性的技术。
细胞工程原理
通过细胞培养、细胞融合、染色体操作和基因转移 等技术，实现对细胞遗传特性的改造和优化。
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
细胞工程主要技术PPT课件
基因修饰技术
通过基因敲除、基因转录和基 因编辑等技术对动物基因进行 修饰，以获得具有特定性状的
动物个体。
植物克隆技术
组织培养技术
将植物的离体组织或细胞培养成植株 的技术。
植物基因转化技术
将外源基因导入植物细胞或组织中， 再通过组织培养获得转基因植株。
植物细胞悬浮培养技术
将植物细胞悬浮在培养基中，进行大 规模培养，以生产次生代谢产物或培 育新品种。
基因敲除技术
基因敲除技术是指通过特定的方法将 生物体中的某个基因敲除或沉默，以 研究其功能的一种技术。
基因敲除技术可以用于研究基因的功 能和作用机制，以及用于治疗某些遗 传性疾病。
该技术通过同源重组或CRISPR-Cas9 等技术，将靶基因敲除或使其失效， 以研究其对生物体生长发育和代谢等 方面的作用。
成体干细胞在医学上具有广泛的应用前景，可用于治疗心肌梗死、脑梗塞等疾病。
诱导多能干细胞（iPS）
诱导多能干细胞（iPS）是通过 基因工程技术将成体细胞诱导 回转录为胚胎干细胞样细胞的 干细胞。
iPS细胞的产生避免了胚胎干细 胞的伦理道德问题，同时具有 与胚胎干细胞相似的多能性。
iPS细胞在医学上具有巨大的应 用潜力，可用于疾病模型的建 立、药物筛选和个性化治疗等 领域。
过程
02
将两个待融合的细胞用聚乙二醇处理，使细胞膜表面张力降低，
细胞膜相互靠近并融合。
应用
03
用于制备杂交瘤细胞、基因转导等。
细胞生物融合
01
02
03
原理
利用病毒或细菌等生物因 子诱导细胞融合。
过程
将病毒或细菌与待融合的 细胞共培养，病毒或细菌 会吸附在细胞表面并诱导 细胞融合。
通过基因敲除、基因转录和基 因编辑等技术对动物基因进行 修饰，以获得具有特定性状的
动物个体。
植物克隆技术
组织培养技术
将植物的离体组织或细胞培养成植株 的技术。
植物基因转化技术
将外源基因导入植物细胞或组织中， 再通过组织培养获得转基因植株。
植物细胞悬浮培养技术
将植物细胞悬浮在培养基中，进行大 规模培养，以生产次生代谢产物或培 育新品种。
基因敲除技术
基因敲除技术是指通过特定的方法将 生物体中的某个基因敲除或沉默，以 研究其功能的一种技术。
基因敲除技术可以用于研究基因的功 能和作用机制，以及用于治疗某些遗 传性疾病。
该技术通过同源重组或CRISPR-Cas9 等技术，将靶基因敲除或使其失效， 以研究其对生物体生长发育和代谢等 方面的作用。
成体干细胞在医学上具有广泛的应用前景，可用于治疗心肌梗死、脑梗塞等疾病。
诱导多能干细胞（iPS）
诱导多能干细胞（iPS）是通过 基因工程技术将成体细胞诱导 回转录为胚胎干细胞样细胞的 干细胞。
iPS细胞的产生避免了胚胎干细 胞的伦理道德问题，同时具有 与胚胎干细胞相似的多能性。
iPS细胞在医学上具有巨大的应 用潜力，可用于疾病模型的建 立、药物筛选和个性化治疗等 领域。
过程
02
将两个待融合的细胞用聚乙二醇处理，使细胞膜表面张力降低，
细胞膜相互靠近并融合。
应用
03
用于制备杂交瘤细胞、基因转导等。
细胞生物融合
01
02
03
原理
利用病毒或细菌等生物因 子诱导细胞融合。
过程
将病毒或细菌与待融合的 细胞共培养，病毒或细菌 会吸附在细胞表面并诱导 细胞融合。
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。
植物细胞工程的基本技术ppt课件
使用比例
生长素 > 细胞分裂素 生长素 < 细胞分裂素
生长素 ＝ 细胞分裂素
实验结果
有利于根的分化 有利于芽的分化 促进愈伤体的消毒 外植体的消毒
外植体的切段 接种外植体
流水冲洗 →酒精消毒30s →无菌水清洗2～3次 →次氯酸钠溶液处理30min →无菌水清洗2～3次。
小肠上 皮细胞
血红 细胞
神经 细胞
细胞的再分化：
➢脱分化产生的愈伤组织继续培养， 重新分化成根或芽等器官的过程。
脱分化和再分化是依靠什么手段实现的？
补充：植物激素的作用
生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用： 生长素主要促进生根，细胞分裂素主要促进发芽， 通过改变二者的比例，可以实现脱分化与再分化。
诱导愈伤组织
移栽
注意：先诱导生芽，再诱导 生根！
诱导生芽生根 移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖，让 试管苗在培养箱内生长几日。用 流水清洗掉根部的培养基后，将 幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠 岩等环境中，待其长壮后再移栽 入土。
【注意】
1. 实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌。接种操 作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要 灭菌。 2. 接种时注意外植体的方向，不要倒插。 3. 诱导愈伤组织期间一般不需要光照，有光易形成维管 组织，不易形成愈伤组织。在后续的培养过程中，每日需 要给予适当时间和强度的光照。
特点：分化程度低， 全能性高。
愈伤组织：离体的植 物器官、组织或细胞，
在培养一段时间以后， 通过细胞分裂，形成 一种由排列疏松无规 则、高度液泡化、无 定形态的薄壁细胞组 成的组织。
细胞的脱分化：
➢让已经分化的细胞，经过诱导后，
失去其特有的结构和功能而转变成未
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。
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
高三生物一轮复习课件：第35讲 细胞工程
细胞分裂素浓度 品种B组织培养阶段
（μmol/L）
生长素浓度 （μmol/L）
Ⅰ诱导形成愈伤组织 m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
（1）Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是_细__胞_分__化_程__度_低__，_容__易诱导产生愈伤组_。织 （2）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是___Ⅰ_、__Ⅱ__、_Ⅲ_______阶段。 （3）为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比（m1>2．0）， 以0．5 μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为
训练5．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·13）两种远缘植物的细胞融合后会导致一方 染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，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。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂 交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（C ）
具有什么作用?
提示 ADC的抗体在生物
体内与特定目标细胞或组
织相结合,具有导向作用。 药物起治疗作用。
ADC的作用机制示意图
(2)除了细胞毒素,还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物? 提示 化学药物、抗癌药物等。
(3)单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势? 提示 单克隆抗体诊断试剂盒具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的优 势。ADC在临床上用于治疗癌症或其他疾病，具有疗效高、毒副作用小 的特点。
4.动物体细胞核移植技术和克隆动物 (1)原理: 细胞核的全能性 ,即动物细胞核中具有该种动物全套的遗传 信息。 (2)类型
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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（2）为什么细胞具有全能性呢（物质基础）？
每个细胞具有发育成完整个体所需的全部遗传信
息 （基因）。
ppt课件
4
（3）为什么每个细胞都具有发育成完整个 体的全部遗传信息呢？
生物体每一个体细胞都是一个受精卵经有丝分 裂产生的。
（4）生物的哪种细胞最容易发育生物体 （全能性最高）？
受精卵>生殖细胞>体细胞;
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
➢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
愈伤组织
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
3、植物细胞工程的应用
（1）植物繁殖的新途径
（2）过程：
③ ①②
④
⑤
植物细胞的融合
植物组织培养
（3）植物体细胞杂交的方法原理 技术手段：植物细胞融合、植物组织培养 去壁方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
融合的基础：细胞膜的流动性
融合成功的标志：再生出细胞壁 杂交完成的标志： 获得杂种植株
②保持优良遗传特性 ③不受气候、季节、地 域限制,时间短,占地少；方便地贮藏和运输。
（2）作物新品种的培育
①单倍体育种 方法: 花药离体培养+秋水仙素处理 优点: 明显缩短育种年限；后代通常是纯合体。
②突变体的利用
诱变处理
外植体
脱分化 愈伤组织
再分化 多种 筛选 突变体
新 品种
③转基因植物的培育
植物细胞 转基因技术
转基因细胞 植物组织培养
转基因 植物
④植物体细胞杂交
不同植 物细胞
植物细胞融合 杂种细胞
植物组织培养
杂种植物
（3）细胞产物的工厂化生产
细胞产物: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等。
技术: 植物的组织培养——愈伤组织细胞培养
2、植物体细胞杂交技术
（1）概念：将两个来自不同植物的体细胞融合成一 个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物 体的过程。
植物细胞>动物细胞
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
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（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微型繁殖：应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物 优点：①繁殖快，可大批量生产②保持亲本的优良性状
③不受季节的限制 ④培养周期短 ⑤取材少
②作物脱毒 以植物的茎尖等分生区（无病毒或极少）为材料 进行植物组织培养得到脱毒苗。
③人工种子
胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）+人工薄膜 优点：①解决繁殖力低、结子困难、发芽率低问题
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
优点
(2013重庆高考)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种 名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织 培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误 的是( )
植物组织培养
植物体细胞杂交技术
所属 范畴
无性繁殖
染色体变异、基因重组
原理
细胞全能性
膜流动性 细胞全能性
步骤
①脱分化
②再分化
保持亲本优良性状 意义 快速繁殖、大规模生产
提高经济效益
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远源杂交 不亲和的障碍
联系 体细胞杂交技术最终要应用组织培养来获得杂种植株
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（2）植物组织培养的过程
离体的器
官、组织 脱分化 愈伤 或细胞 （有丝分裂） 组织
再分化 根、发育 芽 (分裂分化)
植 物 体
脱分化： 已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构
和功能而变成未分化的细胞。
愈伤组织： 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的、
无定形状态的具有分生能力薄壁细胞。
（6）植物细胞全能性表达需要什么条 件呢？
处于离体状态；一定的营养物质、激素和其他外 界条件
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2、植物组织培养技术
（1）概念：在无菌
和人工控制条件下,
将离体的植物器官、 (胚状体) 5
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组织、细胞，培养在
人工控制的培养基上， 再分化
给予适宜的条件，诱
(愈伤组织)
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Hale Waihona Puke 导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的 植株。
（4）植物体细胞杂交的优点及问题
优点：（与有性杂交方法比较） 1.克服远缘杂交不亲和障碍； 2.大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
问题： 并不一定能让杂种植物按照人们的需要表 现出亲代的优良。
成功的案例
白菜
甘蓝
白菜－甘蓝
“白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生 长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。
➢植物组织培养与体细胞杂交技术比较
再分化：
脱分化生产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的过程。
切取 形成层
移栽
无菌 脱分化 接种
培养室
诱导愈伤组织 的形成 再分化
试管苗的形成
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（3）植物组织培养的条件
①离体植物器官、组织或细胞 ②无菌条件 ③植物外源激素（生长素、细胞分裂素等） ④适宜的温度、pH、光照等的控制 ⑤一定的营养物质（培养基）
按照人类的意愿定向改造生物遗传性状 克服远缘杂交不亲和障碍
一、植物细胞工程
植 主要理 物 论基础 细 胞 工 程 基本技术
植物细胞的全能性
植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术
1、植物组织培养技术的理论基础是
植物细胞具有全能性
（1）细胞的全能性概念
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，即每个细 胞都具有全能性。
➢植物组织培养的培养基成分及条件
无机营养成分：无机盐离子 有机营养成分：
① 氮源：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压 ③ 琼脂：起支持作用 ④ 激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素 PH值：5.0~6.0
➢植物组织培养中植物激素的作用
影响脱分化和再分化
细胞分裂素 适中 有利于愈伤组织的形成 生长素