细胞工程(第二版) 李志勇 复习归纳WF
细胞工程期终复习提纲
细胞工程期终复习提纲绪论?1 生物工程（生物技术）?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物种的一门综合技术。
?生物技术主要包括：细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程和生物化工程。
?细胞工程?是指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，在细胞水平或细胞器水平上，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。
?3 细胞工程主要研究内容?（1）动植物细胞与组织培养? 主要包括细胞培养、组织培养和器官培养。
?（2）细胞融合?（3）染色体工程：按人们的需要来添加、削减或替换染色体的一种技术。
主要用于新品种的培育。
?（4）胚胎工程：主要是对动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作获得人们所需要的成体动物，包括胚胎分割、胚胎融合、卵核称植、体外受精、胚胎培养、胚胎移植、性别鉴定、胚胎冷冻技术等。
?（5）细胞遗传工程：主要包括克隆和转基因技术。
4 细胞工程的重要应用上篇：植物细胞工程?第一章实验室设置及常规技术 ?1 实验设置3 培养基的配制都是由无机营养（大量元素、微量元素）、有机营养（碳源、维生素、氨基酸）和激素这几大类成分构成。
此外，必要时还需向培养基中加入一些复合的有机物或天然提取物，4 材料、器械的消毒与无菌操作第二章细胞的全能性与脱分化、再分化?1 细胞的全能性及其表达植物细胞全能性学说细胞全能性的概念 ?4 植物细胞的脱分化?所谓细胞脱分化（dedifferentiation）是指在离体培养条件下，分化细胞失去其原有分化的典型特征，转变为分生状态，形成胚性细胞团或愈伤组织的现象。
脱分化后的细胞，经过分裂，产生无组织结构、无明显极性的细胞团称为愈伤组织。
分化细胞的脱分化需要两个条件：创伤和外源激素。
影响植物细胞脱分化和再分化的因子主要包括内因和外因两个方面。
内因主要指植物的遗传特性和生理状态。
外因主要包括植物细胞营养条件（无机营养、有机营养、植物激素、天然提取物等）和环境条件（渗透压、酸碱度、温度、湿度、光照等）第四章植物组织培养与快速繁殖?1 植物组织培养的基本概念与步骤?植物组织培养：?指在无菌条件下，将离体的植物器官（如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等）、组织（如胚乳、皮层等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟和未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导产生愈伤组织或完整植株的实验技术。
《细胞工程》教材
《细胞工程》教材
《细胞工程（第二版）》是2010年7月科学出版社出版的图书，作者是李志勇。
这本书被列为普通高等教育“十一五”规划教材，是在2003年《细胞工程》的基础上修订而成。
全书包括细胞工程基础、植物细胞工程、动物细胞工程三篇，合计16章。
以细胞工程技术为编写主线，力争全面、系统、简洁地介绍细胞《细胞工程（第二版）》适合作为高等院校生物工程、生物技术、医药及农林相关专业的本科教材，也适合从事细胞工程领域研究的工作人员参考。
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细胞工程(第二版) 李志勇 复习归纳WF
第一章细胞工程简介第一节生物工程生物工程（生物技术）是以生物科学为基础，利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系），以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合性技术体系。
3生物技术的内涵主要是：运用现代生物学理论与科学技术改造细胞的遗传物质，培育出人们需要的生物新品种；工业规模地利用现有生物体系，制备生物产品；模拟生物体系，以生物化学工程代替化学工程，制备工业产品；发展相应的科学理论与工程技术。
4主要技术范畴包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生化工程。
现代生物技术特征：多学科性；商业性；规模化。
5基因工程即重组DNA技术，指根据人们的意愿对不同生物的遗传基因进行切割、拼接或重新组合，再转入生物体内产生出人们所期望的产物，或创造出具有新遗传性状的生物类型的一门技术。
细胞工程细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理，采用细胞培养技术，在细胞水平进行的遗传操作。
细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。
1、细胞培养技术2、细胞核移植技术3、细胞融合技术13酶工程利用酶的催化作用，采用适当的生物反应器工业化的生产人类所需要的产品或是达到某一特殊目的的一种生物技术。
应用：天然酶的分离纯化及鉴定和生产酶的固化技术酶生物反应器的研制和应用14发酵工程指利用微生物的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的一种技术。
16蛋白质工程利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列进行有目的的改造，并分离、纯化蛋白质，从而获取自然界没有的、具有优良性质或适用于工业生产条件的全新蛋白质。
17生物化学工程主要研究将生物技术的实验室研究成果转化为生产过程中的带有共性的工程技术问题。
18第二节细胞工程一、概念细胞工程（cell engineering ）是应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的试验方法或技术，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。
大学《细胞工程》期末考试复习重点、考点总结
细胞工程期末复习（必考）细胞工程：研究真核细胞的核—质关系以及细胞器、细胞质基因转移的技术。
组织工程：研究开发用于修复或改善人体病损组织或器官的结构、功能的生物活性替代物的一门科学。
染色体工程：是按照一定的设计，有计划的消减添加或替换同种或异种染色体从而达到定向改变遗传特性和选育新品种的一种技术。
细胞连接：使细胞间的联系结构。
细胞表面的特化结构或特化区域，是细胞间建立长期组织上联系的结构基础。
涉及细胞外基质蛋白、跨膜蛋白、胞质溶胶蛋白、细胞骨架蛋白等。
细胞全能性：指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体成长、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：指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
包括时间和空间上的分化。
脱分化：又称去分化，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。
再分化：是指在离体条件下，无序生长的脱分化细胞在适当条件下重新进入有序生长和分化状态的过程。
细胞培养：指从体内组织分离细胞，模拟体内环境，在无菌适当的条件使其生长繁殖的技术。
人工种子：又称合成种子或体细胞种子，指将植物离体培养中产生的胚状体或芽包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中形成的类似种子的颗粒。
植物胚胎培养：指对植物的胚及胚器官进行人工离体无菌培养，使其发育成幼苗的技术。
试管受精：指在无菌条件下离体培养未受精子房或胚珠和花粉萌发产生的花粉管进入胚珠从而完成受精过程。
细胞核移植：一种利用显微操作技术将一种动物的细胞核移入同种或异种动物的去核成熟卵细胞内的技术。
体外受精：指使哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。
胚胎移植:指将受精卵或发育到一定阶段的胚胎移植到与供体同时发情排卵但为配种的受体母畜输卵管或子宫的技术。
人工受精：指将采集的精子注入人发情处理的母体内完成受精过程。
试管婴儿：指将卵子与精子取出在体外受精，培养发育成早期胚胎，再植回母体子宫内发育出生的婴儿，也就是采用体外受惊联合胚胎移植技术培育的婴儿。
细胞工程知识点总结
《细胞工程》知识点总结一、细胞工程(Cell Engineering）:在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良，使其生产出人类所需要的产品。
包括：细胞培养、细胞融合、细胞器移植、核质移植、染色体移植、转基因等产品：生物的组织、器官、个体；抗体、多肽药物、蛋白质、酶；天然药物、色素、香精；等二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程.三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术，最后在体内生长、分化、发育而成的。
四、植物组织培养：在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体。
又称为无菌培养（aseptic culture）、离体培养(in vitro culture）。
五、植物组织培养的类型:1、植株培养(Plant Culture）：在容器(玻璃瓶、透明塑料瓶等）中无菌培养完整的植株。
植株来源：由种子无菌萌发而来；通过植物器官、组织、细胞再生而来。
在快速繁殖中，后期的成苗和壮苗阶段属于植株培养。
（一般时间较短）2、胚培养（Embryo Culture）：无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚，使其形成正常的植株.目的:错误!促进胚的提早萌发，缩短育苗时间；错误!克服远源杂种胚的夭折，以获得新的育种材料；错误!在科学研究中,用胚培养所得到的幼苗作为其它试验的材料。
3、器官培养（Organ Culture）：无菌培养植物的根、茎、叶、芽、花、果等器官,使其增殖或形成其它的组织或器官等。
4、组织培养(Tissue Culture):指无菌培养植物各种组织（如分生组织、形成层、木质部、韧皮部、皮层、薄壁组织、胚乳等），或由外植体分化形成的愈伤组织（callus）,使其增殖或者分化。
注:Callus（愈伤组织）:具有旺盛分裂能力,但没有组织和器官分化的细胞群。
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。
补充：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和二倍体，缩短植物育种年限。
细胞工程知识点复习 教学PPT课件
种子的结构
自然种子
胚 种皮 胚乳
常规种子植物生产的不足
不少植物需要生长数年才能结出种子 优良杂种的后代因发生性状分离而丧失 其优良特性 种子的生产受季节、气候和地域的限制 制种需要占用大量土地
3、人工种子
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜， 在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。 技术：组织培养。
植物组织培养
植物的组织培养
植物组织培养就是在无菌和人 工控制条件下，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。
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？
生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产 量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但 是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多 种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓 慢，一般减产30%～50%。
病毒容易沿植物体的维管组织传播， 而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含 病毒。用做组织培养的植物材料可以是植 物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物 组织培养技术解决？
2 作物脱毒
作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感
染的病毒，导致产量降低，品质变差，而 植物的分生区一般不会感染病毒，用分生 区的细胞进行组织培养，就能得到大量的 脱毒苗。
• 作物脱毒材料:分生区的细胞 • 作物脱毒方法:进行组织培养 • 结果:脱毒苗
实际问题：但是微型繁殖试管苗的 大量贮藏和运输也是相当困难的。天然 种子由于在遗传上具有因减数分裂引起 的重组现象，因而会造成某些遗传性状 的改变；天然种子在生产上受季节等自 然环境条件限制，一般每年只繁殖1～2 次，有些甚至十几年才繁殖一次。能否 找到天然种子的替代品？
《细胞工程复习课》课件[1]
![《细胞工程复习课》课件[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/0f2abc895727a5e9846a6119.png)
右图为细胞融合的简略过程（只考虑两个细 胞的融合），请据图回答：
若A、B是基因型分别为rrHH、RRhh两个烟 草品种细胞的花粉，且这两对基因位于非同源 染色体上，由于一对隐性纯合基因(rr或hh) 的 作用，在光照强度大于800勒克斯时，都不能 生长。
（1）实验开始时必须用纤维素酶(或果胶酶)除 去不利于原生质体融合的物质。
特点？ 愈伤组织 （未分化）
再分化
根、芽 （分化）
植物体 优
点？
植物组织培养的应用
胚芽
➢植物快速繁殖（珍稀、濒危物种） ➢转基因植物的培育 ➢无性繁殖植物脱毒幼苗的培养 ➢药物、食品添加剂、香料、色素、 杀虫剂等的生产 ➢制成人工种子，解决有些植物结子 困难、发芽率低、繁殖困难等问题
胚乳或子叶
胚根
（2）实验中除获得杂种细胞外，还有基因型 为 rrHH、RRhh 的融合细胞。
（3）设计一方法（不考虑机械方法），从培 养液中分离出杂种细胞，方法：
置大于800勒克斯光照下培养，收集分化的细胞团
5、（2006 年江苏卷）(9分)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
（1） 动物细胞培养技术是单克隆抗体技术的基础。 （2）根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于 选择 培养基。 （3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是 特异性强，灵敏度.高 （4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采 用 灭活的病毒 。 （5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 在体外大量增殖 特点，又具备淋巴 细胞的 分泌特异性抗体 特点。 （6）淋巴细胞是由动物体 骨髓 中的 造血干 细胞分化、发育而来。 （7）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是 主动运输 。
细胞工程 第一章 绪论
发酵工程
现代发酵工程主要指利用微 生物、包括利用DNA重组技术 改造的微生物在全自动发酵 罐或生物反应器中生产某种 商品的技术。 现代发酵工程是生物代谢、 微生物生长动力学、大型发 酵罐或生物反应器研制、化 工原理等密切结合和应用的 结果。
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酶工程
酶是由生物体产生的具有催化剂活性的蛋白质，
17
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现代生物工程的特点和组成
生物工程与生物学,化学 等基础理论科学的区别 显而易见,后者主要为前 者提供某种生物产品的 制造的理论支撑。
生物工程操作的对象是 有生命的物质,这是与化 学工程等其他工程类学 科最明显的不同。
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2 生物技术的组成
•发 酵 工 程 •酶 工 程 •蛋白质工程 •基 因 工 程 •生化工程 •细胞工程
他们可特定地促成某个化学反应而他们本身却不 参与反应，具有反应效率高，反应条件温和，反 应产物污染小，能耗低，反应容易控制等特点。 酶工程就是利用酶的催化作用，采用适当的神巫 反应器工业化地生产人类所需的产品或是达到某 一特殊目的的一门生物工程技术。它是酶学原理 和化工技术相结合而形成的一项高新技术。 酶工程种开发生产的酶主要6大类，氧化还原酶 ，转移酶，水解酶，裂解酶，连接酶，异构酶
第二代生物工程(近代生物工程) 1928 发现青霉素， 1943年,工业化 20世纪40年代第二次世界大战时期，军队需要一种有效而副作
用小的抗细菌感染的药物治疗因创伤引起的感染及继发性疾病 。 1928 弗莱明发现青霉素， 1940年证明具有卓越疗效和低毒。但是大规模制备困难。 1941年，美国和英国合作对青霉素的大规模生产技术进行研究 和开发， 1943年开发出一条青霉素沉浸培养工艺。 不久，链霉素，金霉素，新霉素等相续问世，抗生素工业的兴 起标志着工业微生物的生产进入了一个新的阶段。
第2章细胞工程(课件)-2024年高考生物一轮复习核心知识清单与精讲课件
体外培养或注射到小鼠腹腔内培养
※制备单克隆抗体过程中的两次筛选 ★第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞
即将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰， 筛选出杂交瘤细胞。 第二次筛选(采用抗原一抗体杂交技术）的目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来。 因为从体内取免疫过的B淋巴细胞时会取出多种，形成的杂交瘤细胞也就有多种， 其不可能都能分泌所需抗体，所以需筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体。 （2）解决思路：将浆细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。
既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。
※单克隆抗体制备的过程？ ★
第一步：以特定抗原刺激小鼠的B淋巴细胞，获得了能产生抗体的多种浆细胞 第二步：浆细胞和骨髓瘤细胞在促融剂的作用下发生融合，形成了杂交瘤细胞
保持优良品种的遗传特性。
※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★植物快速繁殖 植物脱毒
原理： 植物顶端分生区附近(如茎尖）的病毒极少， 甚至无病毒。 因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再 生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
优点： 提高作物的产量和品质。
※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★植物快速繁殖 植物脱毒 单倍体育种
适宜的培养温度和pH 95%空气和5%CO2混合气体（CO2主要用于维持培养液的pH） 适宜的渗透压 营养物质 及时清除代谢产物
※植物组织培养和动物细胞培养的比较
项目
植物组织培养
动物细胞培养
理论基础
植物细胞的全能性
细胞增殖
细胞工程复习总结
绪论一、名词高技术：指那些能带来高经济效益、具有高增值作用，并能向经济和社会各领域广泛渗透的新技术。
生物技术：指通过技术手段，利用生物体或生物过程来生产有经济价值产品或创造新物种的综合技术。
狭义指基因重组、细胞融合、固定化酶与细胞、生物反应器等技术领域。
广义包括资源、能量、粮食、饲料生产以及为净化环境所进行的物质分解及发酵技术等。
细胞工程：是指以细胞为研究对象，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，以获得特定细胞、组织产品或新型物种的综合技术。
生化工程：是由生物科学与化学工程相结合的交叉学科，研究生物技术的实验室成果转化为生产力过程的工程技术问题。
二、知识点1、生物技术的基本内容学术界普遍将生物技术概括为四大领域：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。
后起之秀还有生物化学工程、蛋白质工程。
基因工程是关键；细胞工程是基础；酶工程和发酵工程是利用酶学和发酵原理相结合的一种技术产业体系，它有赖于基因工程和细胞工程的发展；蛋白质工程是利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列进行有目的的改造并分离、修饰、纯化蛋白质；生化工程是由生物科学与化学工程相结合的交叉学科。
2、细胞工程主要的技术领域a细胞（组织、器官）培养：在体、活体、生物体内；离体、生物体外b细胞融合（体细胞杂交、细胞并合）c细胞拆合（细胞质工程、细胞器移植）d染色体（组）工程e繁殖生物学技术（胚胎冷冻技术、试管婴儿、生物复制、胚胎移植、发育工程、胚胎工程、胚胎分割技术、胚胎融合技术、嵌合体）f细胞遗传工程（组分移植技术）将细胞的组分（核、质、染色体、甚至基因）直接移植到另一个细胞中去的技术g干细胞与组织工程h转基因生物与生物反应器3、细胞工程的主要应用a 优质植物快速培育及繁殖；b 动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种；c动、植物细胞培养生产活性产品、药品；d新型动、植物品种的培育；e 组织工程提供医学器官修复或移植第一章细胞培养的基本设施及条件一、名词生物安全：不同危害群的微生物必须在不同的物理性防护条件下进行操作，物理防护是由隔离的设备、实验室的设计及实验实施等三个方面所组成，根据其密封程度的不同，分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级。
细胞工程要点复习笔记
细胞融合（cell fusion)，- 指两个或更多个相同或不同细胞通过膜融合形成单个细胞的过程。
- 自然过程：受精（四）细胞融合的意义可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源。
这对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。
融合过程不存在有性杂交过程中的种性隔离机制的限制，为远缘物种间的遗传物质交换提供了有效途径。
体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系统，在杂种的分裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体DNA亦可发生重组，从而产生新的核外遗传系统。
淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。
二细胞融合的基本原理显微镜下细胞融合过程融合过程中两个细胞膜从彼此接触到破裂形成细胞桥的变化过程图解用灭活的病毒诱导的动物细胞融合过程示意图Fusion protein 在细胞融合过程中的作用三细胞融合的常用方法(一) 仙台病毒法仙台病毒诱导细胞融合经四个阶段：①两种细胞在一起培养，加入病毒，在4℃条件下病毒附着在细胞膜上。
并使两细胞相互凝聚；②在37℃中，病毒与细胞膜发生反应，细胞膜受到破环，此时需要Ca2+和Mg2+，最适PH 为8.0一8.2；③细胞膜连接部穿通，周边连接部修复，此时需Ca2+和A TP；④融合成巨大细胞，仍需A TP 。
病毒促使细胞融合的主要步骤如下：1. 两个原生质体或细胞在病毒黏结作用下彼此靠近；2. 通过病毒与原生质体或细胞膜的作用使两个细胞膜间互相渗透，胞质互相渗透；3. 两个原生质体的细胞核互相融合，两个细胞融为一体；4. 进入正常的细胞分裂途径，分裂成含有两种染色体的杂种细胞。
(二) 聚乙二醇（PEG）法用法简单，融合效果稳定。
PEG的作用机理：PEG分子具有轻微的负极性，故可以与具有正极性基团的水、蛋白质和碳水化合物等形成H 键，从而在在质膜之间形成分子桥，其结果是使细胞质膜发生粘连进而促使质膜的融合；另外，PEG能增加类脂膜的流动性，也使细胞的核、细胞器发生融合成为可能。
PEG诱导融合的特点：融合成本低，勿需特殊设备；融合子产生的异核率较高；融合过程不受物种限制。
细胞工程知识点及重点难点总结
第一章绪论1、细胞工程的概念，广义的细胞工程，狭义的细胞工程，细胞工程是指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平上，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一定细胞产品的一门综合性科学技术。
广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
2、细胞工程的研究内容（研究生物类型，实验操作对象）根据研究生物类型不同，细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。
动物细胞工程包括：细胞培养技术（包括组织培养、器官培养）；细胞融合技术；胚胎工程技术（核移植、胚胎分割等）；克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）。
植物细胞工程包括：植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。
3、细胞工程的重要应用（植物、动物）植物细胞工程的应用：脱毒和快速繁殖细胞工程育种：利用培养变异，筛选优良突变体利用远缘杂交幼胚培养，获得杂种植株，克服其杂交不亲和性利用细胞融合技术，克服远缘杂交不亲和性倍性育种离体种质保存细胞培养生产有用物质动物细胞工程的应用动物细胞培养生产医药产品（单克隆抗体）新品种培育试管动物与婴儿组织工程珍稀动物资源的保存与保护细胞工程基础1、细胞分化：个体细胞发育过程中，后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。
2、发育潜能：指细胞分化能力的强弱。
3、细胞全能性：指细胞具有发育成完整个体的潜能。
4、细胞多能性：指随着胚胎发育，有的体细胞失去全能性，具有分化出多种组织的潜能。
5、去分化：又称脱分化，指某些条件下分化细胞不稳定，又回到未分化状态的这一过程6、愈伤组织：脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。
愈伤组织的种类胚性愈伤组织（Embryoneniccallus）：表面光滑、组织结构紧凑、细胞小、再生力强。
细胞工程部分章节重点总结归纳
细胞⼯程部分章节重点总结归纳第四章细胞培养技术1,细胞培养(Cell Culture)***是指从⽣物体内取出组织或细胞，在试管和培养平⽫内模拟体内⽣理环境，于⽆菌、适当温度和⼀定营养条件下，使之保持⼀定的结构和功能，以便于我们观察、研究的培养技术⼆，培养细胞的⽣物学特征2，细胞⽣长⽅式***贴附⽣长：必须贴附于⽀持物表⾯才能⽣长的细胞⽣长⽅式悬浮⽣长：于悬浮状态下即可⽣长，不需要贴附于⽀持物表⾯的细胞⽣长⽅式半悬浮⽣长：某些特别的细胞3，细胞类型**◆贴附型细胞**(Anchorage-dependent cell)：多呈上⽪样或成纤维细胞样，正常细胞具有接触抑制和密度抑制的特性。
1.上⽪细胞型(Epithelium)：扁平、不规则多⾓，彼此紧密相连，单层；如：来源于外胚层、内胚层的细胞2.成纤维细胞型(Fibroblast)：梭型、不规则三⾓或多⾓型，具短突起；如：来源于中胚层细胞3.游⾛细胞型(Wandering)：有伪⾜或突起，可游⾛或变形运动，散在⽣长；如：阿⽶巴样神经胶质细胞4.多形细胞型(Polymorphic)：多⾓型具长神经纤维；如：神经元细胞◆悬浮型细胞**(suspending cell)：⼤多取⾃⾎液、脾或⾻髓的培养细胞多为圆型；如：淋巴细胞、⽩细胞、某些肿瘤细胞4，培养细胞的⽣长特点：贴壁、接触抑制、密度抑制。
1）接触抑制(Contact inhibition)***：细胞在贴壁⽣长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成⼀个单层，此时细胞间相互接触，发⽣细胞⽣长和移动抑制的现象称接触抑制（即贴壁细胞⽣长⼀旦相互汇合接触，即停⽌移动和⽣长的现象）。
是区别正常细胞与癌细胞标志之⼀。
2）密度抑制**(Density inhibition)：细胞密度达到⼀定程度，培养液因营养消耗、代谢产物累积，导致细胞分裂停⽌5，细胞周期概念（cell cycle） **是指⼀个母细胞分裂结束后形成的⼦细胞开始⾄下⼀次,再分裂结束形成2个⼦细胞终⽌所经历的全过程。
2019届新课标高考生物一轮复习专题26细胞工程讲义
,过程②为
。
(2)影响植物组织培养的因素有多种:
①为提高组培成功率,培育出无病毒幼苗,常选择草莓
(填“茎
尖”“叶片”或“花粉”)的材料作外植体。
②愈伤组织形成芽、根的过程则与培养基中
与
(填
植物激素的名称)的比例有密切关系,该比值较高时,促进
(填
“根的分化”或“芽的分化”)。
③除植物体自身原因、植物激素用量及比值等因素外,还与环境条件有
筛选 方法
用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞 用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的 和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细 情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到 胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的 能产生特异性抗体的细胞群 杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长
筛选目的 得到杂交瘤细胞
知能拓展 (1)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的B淋巴细胞与骨 髓瘤细胞进行细胞融合,产生杂交瘤细胞,杂交瘤细胞兼有两个亲本细 胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖,同时能产生出某种特异性 的抗体。 (2)进行动物细胞的诱导融合,形成的杂交细胞有三种:AA型、BB型、 AB型。只有AB型才是我们所需要的杂交细胞,所以需要用选择性培养 基进行筛选。 (3)相比植物体细胞杂交,动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病 毒处理,其他物理化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质 体诱导融合方法相同。
(2)原理:细胞内含有本物种的⑥ 全部遗传信息 。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于⑦ 离体 状态,提供一 定的⑧ 营养、激素 和其他适宜外界条件。
二 植物组织培养
1.理论基础:植物细胞的⑨ 全能性 。
3.操作流程 离体的器官、组织或细胞 A B 完整植株 (1)a过程为 脱分化 ,b过程为 再分化 。 (2)A表示 愈伤组织 ,B表示丛芽、丛根或 胚状体 。
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第一章细胞工程简介第一节生物工程生物工程（生物技术）是以生物科学为基础，利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系），以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合性技术体系。
3生物技术的内涵主要是：运用现代生物学理论与科学技术改造细胞的遗传物质，培育出人们需要的生物新品种；工业规模地利用现有生物体系，制备生物产品；模拟生物体系，以生物化学工程代替化学工程，制备工业产品；发展相应的科学理论与工程技术。
4主要技术范畴包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生化工程。
现代生物技术特征：多学科性；商业性；规模化。
5基因工程即重组DNA技术，指根据人们的意愿对不同生物的遗传基因进行切割、拼接或重新组合，再转入生物体内产生出人们所期望的产物，或创造出具有新遗传性状的生物类型的一门技术。
细胞工程细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理，采用细胞培养技术，在细胞水平进行的遗传操作。
细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。
1、细胞培养技术2、细胞核移植技术3、细胞融合技术13酶工程利用酶的催化作用，采用适当的生物反应器工业化的生产人类所需要的产品或是达到某一特殊目的的一种生物技术。
应用：天然酶的分离纯化及鉴定和生产酶的固化技术酶生物反应器的研制和应用14发酵工程指利用微生物的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的一种技术。
16蛋白质工程利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列进行有目的的改造，并分离、纯化蛋白质，从而获取自然界没有的、具有优良性质或适用于工业生产条件的全新蛋白质。
17生物化学工程主要研究将生物技术的实验室研究成果转化为生产过程中的带有共性的工程技术问题。
18第二节细胞工程一、概念细胞工程（cell engineering ）是应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的试验方法或技术，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。
广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
19根据研究对象不同，细胞工程可分为动物细胞工程和植物细胞工程。
20动物细胞工程包括：细胞培养技术（包括组织培养、器官培养）；细胞融合技术；胚胎工程技术（核移植、胚胎分割等）；克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）。
植物细胞工程包括：植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。
21二、主要研究内容（一）动植物细胞与组织培养细胞培养、组织培养、器官培养应用1：用生物反应器大量培养人参等高价值生物的细胞，生产有效药用成分。
应用2：制取许多有应用价值的细胞产品，如单克隆抗体、疫苗、生长因子等。
231.动物组织细胞培养技术的建立1907 年，美国胚胎学家R. Harrison 将蛙的胚神经管区的一片组织移植到蛙的淋巴液凝块中，这片组织在体外不但存活了若干星期，而且还从细胞中长出了轴突(神经纤维) 细胞，解决了当时关于轴突起源的争论，并表明了利用体外存活的组织进行实验研究的可能性。
他所采用的把培养物放在盖玻片上并置于凹玻片腔中培养的方法还一直沿用至今。
Carrel (1911) 发现了鸡胚浸出液对于某些细胞的生长具有很强的促进效应，还把无菌技术引到了组织培养技术中。
作为他的技术标志是，他在不含抗菌素的培养条件下使鸡胚心脏细胞维持生存了34 年，先后继代3400 次，证明动物细胞有可能在体外无限地生长。
1914 年，Thomson 创立了另一条完全不同的体外组织培养途径－器官培养法，以后又被Strangeways 和Fell 所发展。
1940 年，Earle 建立了可以无限传代的一个C3H 小鼠的结缔组织细胞系－L 系。
1951 年，Gay 建立了第一个人体细胞系－人体宫颈癌Hela 细胞系。
252.植物细胞培养技术的建立作为一门技术，它必须具有一定的程序性。
也就是说，它应该具有一定的技术模式。
在这一阶段，植物组织培养建立了两个与培养技术有关的重要模式，一是培养基模式，二是激素调控模式。
26在植物育种上的应用将常规植物育种技术与植物组织培养技术相结合，可以获得常规技术难以或无法获得的种质材料，缩短育种周期，提高育种效率。
快速获得特殊倍性材料；克服远缘杂交不亲和；克服杂种胚早期夭折；导入外源基因；突变体筛选；种质资源保存；种苗脱病毒与快速繁殖等。
27（三）染色体工程按人们的需要来添加、削减、替换染色体的一种技术。
动物染色体工程：对细胞进行微操作。
植物染色体工程：杂交、回交以改变染色体。
单倍体、多倍体育种：四倍体小麦、八倍体黑小麦31（四）胚胎工程对哺乳动物的胚胎进行人为的工程技术操作获得人们所需要的成体动物。
技术包括：胚胎分割技术、胚胎融合技术、卵核移植技术、体外受精技术、胚胎培养、胚胎移植以及性别鉴定技术、胚胎冷冻技术等。
322.转基因技术将外源基因整合到生物体内，得到稳定表达，并使该基因能稳定的遗传给后代的实验技术。
37三、细胞工程主要应用（一）优质植物快速培育与繁殖（二）动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种（三）利用动植物细胞培养生产活性产物、药品（四）新型动植物品种的培育（五）供医学器官修复或移植的组织工程（六）转基因动植物的生物反应器工程（七）珍稀动植物资源的保存与保护（八）在遗传学、发育学等领域的理论研究（九）在能源、环境保护等领域的应用第二章细胞工程基础问题：1、组成细胞的基本元素有哪些？2、原核细胞与真核细胞有哪些区别？3、染色体与染色质有什么区别？4、什么叫细胞周期？5、什么叫细胞凋亡，什么叫细胞坏死？6、什么叫细胞全能性？7、什么叫细胞分化？8、什么叫持家基因，什么叫组织特异性基因？9、植物的组织可分为哪两大类？各自的定义是什么？10、什么叫无性生殖，什么叫有性生殖？11、植物的营养生殖属于其中哪一种生殖方式？12、被子植物的花由哪几部分组成？雌雄配子分别位于哪一具体位置？13、动物受精卵的早期发育一般都要经过哪几个阶段？第3章植物组织与器官培养3.1 植物组织培养植物组织培养是指将植物组织（如花药组织、胚乳、皮层等）给予适当的培养条件下，诱导其长成新的完整植株的一种实验技术。
植物组织培养再生的植物——“试管植物”。
5进行植物组织培养，只需要少量的材料就能获得大量的植株，不仅可以节约大量的种子、肥料，还节约了大量的耕地，因此可以在工厂中进行育苗。
63.1.2 植物组织培养再生植株的途径1、器官发生途径2、体细胞胚发生途径3.1.2.1 器官发生途径植物的离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不定根（adventitious roots）、不定芽（adventitious shoots）等器官的过程。
8植物细胞脱分化是已有特定结构和功能的植物组织的细胞，在一定的条件下被诱导改变原有的发育途径，逐步失去原有的分化状态，转变为具有分生能力的胚性细胞的过程。
9愈伤组织：脱分化后的细胞经过细胞分裂产生无组织结构、无明显极性的松散的细胞团。
即由外植体组织增生的细胞产生的一团不定型的疏散排列的薄壁细胞。
愈伤组织细胞是分化的，但还没形成组织上的结构，因此愈伤组织培养过程中没有明显的组织或器官上的分化。
愈伤组织可以用继代培养的方式长期保存，也可以通过悬浮培养而迅速增殖用作无性系；也可以用作原生质体培养时原生质体的来源。
10外植体：植物体上切取下来进行培养的部分组织或器官。
即植物组织培养中用来进行离体无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。
继代培养：是指愈伤组织在培养基上生长一段时间后，营养物枯竭，水分散失，并已经积累了一些代谢产物，此时需要将这些组织转移到新的培养基上，这种转移称为继代培养或传代培养。
11离体培养条件下，经过愈伤组织再分化器官一般要经过四个生长阶段。
（一）启动期：诱导外植体细胞脱分化和分裂。
（二）外植体经过诱导形成愈伤组织。
（三）拟分生组织的形成。
当把愈伤组织转移到有利于有序生长的条件下以后，首先在若干部位成丛出现类似形成层的细胞群，通常称之为“生长中心”，也称为拟分生组织，它们是愈伤组织中形成器官的部位。
（四）器官原基及器官形成。
12通过器官发生形成再生植株大体上有三种方式：第一种方式是先芽后根:第二种方式为先根后芽:第三种方式是同时生根发芽:在愈伤组织的不同部位形成芽和根，再通过维管组织的联系形成完整植株。
13在有些情况下，外植体不经过典型的愈伤组织即可形成器官原基。
这一途径有两种情况：一是外植体中已存在器官原基，进一步培养即形成相应的组织器官进而再生植株，如茎尖、根尖分生组织培养；另一种情况是外植体某些部位的细胞，在重新分裂后直接形成分生细胞团，然后由分生细胞团形成器官原基。
这种不经过愈伤组织直接发生器官的途径在以品种繁殖为目的的离体培养中具有重要的实践意义。
14研究表明，在叶肉细胞再生植株过程中，最初分裂细胞的第一次分裂轴向是十分重要的。
在不经过愈伤组织的器官分化中，这次平周分裂既是叶肉细胞的脱分化，同时也是该细胞转变发育方式极性的确定。
现在，有人把最先启动分裂的这些细胞称之为感受态细胞。
15植物组织培养的基本步骤（一）培养材料的采集（二）培养材料的消毒（三）制备外植体（四）接种和培养（五）根的诱导（六）练苗16（一）培养材料的采集1、受精卵2、发育中的分生组织：根尖、嫩茎、幼叶、花3、雌雄配子、单倍体细胞其中茎尖最常用。
（二）培养材料的消毒1、自来水冲洗蒸馏水冲洗无菌纱布或吸水纸吸干水分消毒刀片切成小块。
2、70%酒精浸泡消毒30-60s。
3、漂白粉饱和液或0.01%升汞水中消毒10min。
4、无菌水冲洗3-4次。
（三）制备外植体在无菌环境下，将已消毒的材料用无菌刀、剪、镊等，剥去芽的鳞片、嫩枝的外皮或种皮胚乳（叶片不需剥皮）。
然后切成0.2-0.5cm厚的小片。
操作中严禁用手接触材料。
（四）接种和培养1、接种：无菌环境下，将切好的外植体立即接种在培养基上，每瓶接种4-10个。
2、封口：接种后，瓶、管用无菌棉或盖封口，培养皿无菌胶带封口。
3、温度：25℃左右。
4、增殖：在新梢形成后需继代培养。
把材料分株或切段转入增殖培养基中。
（五）根的诱导继代培养形成的不定芽和侧芽一般没有根，必须转入生根培养基中进行生根培养。
1月后可获健壮根系。
（六）练苗先将培养容器打开，于室内自然光照3天，后取出小苗，自来水冲洗掉根系上培养基，栽入消毒后的基质中。
移栽前注意遮荫，水分管理，保持较高空气湿度。
233.1.2.2 体细胞胚发生途径离体培养下没有经过受精过程，但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物（不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞），统称为体细胞胚或胚状体。