高三生物一轮复习-细胞工程简介课件
第 9 课时 细胞工程简介
细胞工程的概念、分类及细胞的全能性 基础梳理 1.细胞工程概念
应用细胞生物学和 生物工程 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，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 2.细胞工程分类 分为 植物细胞工程和 动物细胞工程。
融合
杂种 细胞
三、单克隆抗体 1. B淋巴细胞 融合 培养 产生特定抗 杂交瘤细胞 筛选 骨髓瘤细胞 筛选 体的细胞群 体外培养 扩大培养 提取 单克隆抗体 体内培养 2.特点： 特异性 强，灵敏度 3. （1 （2 ②生物导弹。
15
归纳总结 植物体细胞杂交和单克隆抗体制备 植物体细胞杂交
比较内容 脱分化 再分化
过程
细胞→愈伤组织
愈伤组织→幼苗
有根、芽 a. b. c. d.光照
形成体特 排列疏松、高度液泡 化的薄壁细胞 点 （1 （2）适宜的营养 需要条件 （3）生长素和细胞 分裂素
7
4. 影响脱分化、再分化的重要因素为植物激素。当细胞分 裂素与生长素共同使用时，能强烈的促进愈伤组织的形 成，两者不同浓度的配比在再分化过程中，分别对诱导 根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素的浓 度比高时，有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的 5.人工种子：组织培养形成胚状体等，外面包上人工藻膜 二、动物细胞培养 1.
花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。
3
5.全能性的差异 植物细胞＞动物细胞(动物细胞中的细胞核具有全能性)
细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的 拓展延伸 细胞分化与个体发育的关系 通过细胞有丝分裂、分化产生的体细胞，细胞内含有相同 的遗传物质，在细胞分化过程中，细胞核内基因的选择性 表达形成了不同的信使RNA，合成了不同的蛋白质，表达 出不同的性状，使细胞出现不同的形态、结构和功能。细 胞分化过程是受机体调节控制的。在多细胞生物体内只有 经过细胞分化，才能形成各种不同的组织细胞，因此没有 细胞的分化就没有生物个体的发育。
深化拓展 1.试管婴儿（动物）技术为有性生殖，胚胎分割移植为无 性生殖。胚胎移植是有性生殖还是由无性生殖取决于胚 胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成重组细胞发 育而成的。 2.关于克隆过程涉及到的生物工程技术名称：细胞核移 植，其生殖方式为无性繁殖，产生的新个体的性状、性 别与供核动物相同，在实践上有多种用途如克隆器官、 保存濒危物种，上述内容都是常考知识点。 对应训练 7.以下四种细胞工程技术中培育出的新个体，只含有一个 亲本遗传性状的是 ( ) A.植物组织培养 B. C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
16
第 原生质体 一 的制备(酶 步 解法) 第 二 步
原生质体 的融合 （物、化 法） 杂种细胞 的筛选和 培养
过 程
第 三 步
第 杂种植株 四 的诱导与 步 鉴定
正常小 鼠免疫 处理 动物细 胞的融 （物、 化、生 法） 杂交瘤 细胞的 筛选与 培养 单克隆 抗体的 提纯
17
（1）克服远缘杂交不亲和 （1）制备单克隆抗体 的障碍，大大扩展杂交亲本 （2）诊断、治疗、预 防疾病。例如：单抗诊 （2）克服有性杂交的母系 断盒、“生物导弹”治 遗传现象、获得细胞质基因 疗癌症 的杂合子、研究细胞质遗传 误区警示 1.植物细胞A、B的体细胞是二倍体，体细胞中的染色体数 是2N，则杂种细胞C就是4N 2.利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中， 其遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律，因为生物 在进行有性生殖时才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体 细胞杂交的过程不属于有性生殖。 意 义 和 用 途
（3）若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染
色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育（假设 能成功）,得到的后代应含 条染色体，还 条染色体。
必须用
（4
来处理幼苗，才能得到可育的番茄—
—马铃薯植株，此时体细胞中含有
倍体。
27
解析 （1）图示表示植物体细胞杂交过程，图中①②表 示利用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程；
原生质体融合后可能形成三种细胞，即两个番茄原生质体
融合、两个马铃薯原生质体融合、一个番茄原生质体与一 个马铃薯原生质体融合；图中④是杂种细胞细胞壁再生的
细胞
D.植物组织培养是实现体细胞杂交的最基础的工作手段 解析 思维定势导致错答，误以为植物体细胞杂交和传
统的杂交育种类似，不能打破远缘杂交不亲和的障碍。
植物体细胞杂交首先必须用酶解法去除细胞壁得到具有 生活力的原生质体，然后在诱导剂作用下才能诱导融
合。
20
6.用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中 错误的是 （ B ） A.将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞 B.用纤维素酶处理B C.用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞 D.筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞 解析 本题考查单克隆抗体的制备过程。将抗原注入小 鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，把小鼠骨髓瘤 细胞与能产生抗体的B淋巴细胞在聚乙二醇或灭活的仙 台病毒的诱导下融合，融合后的杂交瘤细胞具有两个亲 本细胞的特性，一方面可以无限增殖，另一方面可以分 泌化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体。动 物细胞无细胞壁，故不需用纤维素酶处理。
25
植物组织培养和植物体细胞杂交
例1 据图回答下列问题：
（1）过程①②是用 处理细胞的细胞壁，后经 ③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体 可能会形成 种细胞团（只考虑两个细胞融合 的情况）。④是 的过程，与此过程密切相关 的细胞器是 。
26
（2）在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、 维生素以及氨基酸外,还需要在培养基中加入 。 同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等 外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保 证
2
归纳深化 1.全能性的原因（或者说是物质基础） 2.全能性表达的条件 离体（这是必要条件）、一定的营养物质（水、无机
盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长
素）、适宜的条件（无菌、温度、pH 3.在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因
基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化
4.全能性的实例
11
取材
植物细嫩的部位 或花药等
动物胚胎或出生不久的幼 龄动物的器官或组织
其他条件 均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 对应训练
3.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是
A.培养中的效应T B.培养中的B
（ D ）
C.
D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
12
4.（2008年南京模拟）用高度分化的植物细胞、组织和器 官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是
1
3.植物细胞工程 （1）常用技术手段 植物组织培养 和 植物体细胞杂交 等，其理论基础是 细胞的全能性 （2 ①含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成 完整个体 ②物质基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种所 特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的 遗传物质 处于 离体状态。一定的营养物质、 激素和其他外界条件。
10
深化拓展 动物细胞培养与植物组织培养的比较 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 培养基的 固体 液体 物理性质 葡萄糖、氨基酸、无机盐、 培养基的 水、矿质元素、激素、 蔗糖、氨基酸、琼脂 成分 维生素、动物血清等 等 结果 新的植株或组织 ① 细胞系或细胞株 ①蛋白质生物制品的生产
目的
④生产药物、杀虫剂 等 ④生理、病理、药理学研 ⑤转基因植物的培育 究
24
植物组织培养的过程是无性生殖的过程，形成的 答案 A 8.(2008年洛阳模拟)下图是某克隆羊的培育过程模式图， 则与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分 泌的主要性激素分别是 （ A ）
解析
A.无性生殖；雄性激素 B.无性生殖；雌性激素 C.有性生殖；雄性激素 D.有性生殖；雌性激素 解析 性染色体在细胞核中，克隆羊的性染色体为XY，
9
（2）传代培养：把原代培养增殖的细胞定期用胰蛋白酶 把细胞从瓶壁上脱离出来，配制悬浮液，分装到两个或两 （3）细胞株、细胞系：原代培养的细胞一般传至10代左 右就不容易传下去了，细胞的生长就会停滞，大部分细胞
衰老死亡，极少数存活，并能传到40～50代，这种传代细
胞叫做细胞株。50代后又出现不能再传下去，但是有部分 细胞的遗传物质发生改变，并且有癌变的特点，有可能在 培养条件下无限地传下去，这种传代细胞称为细胞系。
细胞膜的流动性、 （原理） 细胞的全能性 酶解法去除细胞壁 融合前处 （纤维素酶、果胶 理 酶） （1）物理法：离 心、振动、电刺激 促融方法 （2）化学法：聚 乙二醇
动物细胞融合（单克隆 抗体制备） 细胞膜的流动性、细胞 增殖
注射特定抗原，免疫处 理正常小鼠
（1）物、化法：与植 物细胞融合方法相同 （2）生物法：灭活 的病毒
21
几项技术手段的比较 归纳总结 类型 受精 卵移 植 核移 植 过程及原理 精子+卵细胞体外 植入 母体 受精卵 遗传物质 后代性状 生殖 表现 方式 来源 来自两个 两个亲本 亲本 显性性状 主要来自 供体细胞 核，少量 来自卵细 胞质 有性 生殖
主要与核 供体相似， 无性 少量性状 生殖 与卵供体 相似
5
植物组织培养和动物细胞培养的比较 归纳总结 一、植物组织培养 1. 脱分化 离体的植物器官、组织或细胞 激素、无光 再分化 根、芽→ 激素、光
愈伤组织
2. 3. （1）细胞脱分化：已分化的细胞，经过诱导后，失去其 （2）生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内 的基因选择性表达。
6
（3）脱分化和再分化的比较
4
对应训练 1.（2008年潍坊模拟）下列有关细胞工程的叙述，不正确 的是 ( C ) A. B. C. D.在细胞整体水平上获得细胞产品 解析 细胞器水平属于细胞工程的范畴，但是细胞器水 平不能改变细胞核的遗传物质。 2.下列哪种细胞的全能性容易表达出来 （ B ） A.蛙的口腔上皮细胞 B. C.果蝇的卵细胞 D.水螅的神经细胞
细胞工程的概念、分类及细胞的全能性 基础梳理 1.细胞工程概念
应用细胞生物学和 生物工程 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，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 2.细胞工程分类 分为 植物细胞工程和 动物细胞工程。
融合
杂种 细胞
三、单克隆抗体 1. B淋巴细胞 融合 培养 产生特定抗 杂交瘤细胞 筛选 骨髓瘤细胞 筛选 体的细胞群 体外培养 扩大培养 提取 单克隆抗体 体内培养 2.特点： 特异性 强，灵敏度 3. （1 （2 ②生物导弹。
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归纳总结 植物体细胞杂交和单克隆抗体制备 植物体细胞杂交
比较内容 脱分化 再分化
过程
细胞→愈伤组织
愈伤组织→幼苗
有根、芽 a. b. c. d.光照
形成体特 排列疏松、高度液泡 化的薄壁细胞 点 （1 （2）适宜的营养 需要条件 （3）生长素和细胞 分裂素
7
4. 影响脱分化、再分化的重要因素为植物激素。当细胞分 裂素与生长素共同使用时，能强烈的促进愈伤组织的形 成，两者不同浓度的配比在再分化过程中，分别对诱导 根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素的浓 度比高时，有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的 5.人工种子：组织培养形成胚状体等，外面包上人工藻膜 二、动物细胞培养 1.
花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。
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5.全能性的差异 植物细胞＞动物细胞(动物细胞中的细胞核具有全能性)
细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的 拓展延伸 细胞分化与个体发育的关系 通过细胞有丝分裂、分化产生的体细胞，细胞内含有相同 的遗传物质，在细胞分化过程中，细胞核内基因的选择性 表达形成了不同的信使RNA，合成了不同的蛋白质，表达 出不同的性状，使细胞出现不同的形态、结构和功能。细 胞分化过程是受机体调节控制的。在多细胞生物体内只有 经过细胞分化，才能形成各种不同的组织细胞，因此没有 细胞的分化就没有生物个体的发育。
深化拓展 1.试管婴儿（动物）技术为有性生殖，胚胎分割移植为无 性生殖。胚胎移植是有性生殖还是由无性生殖取决于胚 胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成重组细胞发 育而成的。 2.关于克隆过程涉及到的生物工程技术名称：细胞核移 植，其生殖方式为无性繁殖，产生的新个体的性状、性 别与供核动物相同，在实践上有多种用途如克隆器官、 保存濒危物种，上述内容都是常考知识点。 对应训练 7.以下四种细胞工程技术中培育出的新个体，只含有一个 亲本遗传性状的是 ( ) A.植物组织培养 B. C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
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第 原生质体 一 的制备(酶 步 解法) 第 二 步
原生质体 的融合 （物、化 法） 杂种细胞 的筛选和 培养
过 程
第 三 步
第 杂种植株 四 的诱导与 步 鉴定
正常小 鼠免疫 处理 动物细 胞的融 （物、 化、生 法） 杂交瘤 细胞的 筛选与 培养 单克隆 抗体的 提纯
17
（1）克服远缘杂交不亲和 （1）制备单克隆抗体 的障碍，大大扩展杂交亲本 （2）诊断、治疗、预 防疾病。例如：单抗诊 （2）克服有性杂交的母系 断盒、“生物导弹”治 遗传现象、获得细胞质基因 疗癌症 的杂合子、研究细胞质遗传 误区警示 1.植物细胞A、B的体细胞是二倍体，体细胞中的染色体数 是2N，则杂种细胞C就是4N 2.利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中， 其遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律，因为生物 在进行有性生殖时才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体 细胞杂交的过程不属于有性生殖。 意 义 和 用 途
（3）若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染
色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育（假设 能成功）,得到的后代应含 条染色体，还 条染色体。
必须用
（4
来处理幼苗，才能得到可育的番茄—
—马铃薯植株，此时体细胞中含有
倍体。
27
解析 （1）图示表示植物体细胞杂交过程，图中①②表 示利用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程；
原生质体融合后可能形成三种细胞，即两个番茄原生质体
融合、两个马铃薯原生质体融合、一个番茄原生质体与一 个马铃薯原生质体融合；图中④是杂种细胞细胞壁再生的
细胞
D.植物组织培养是实现体细胞杂交的最基础的工作手段 解析 思维定势导致错答，误以为植物体细胞杂交和传
统的杂交育种类似，不能打破远缘杂交不亲和的障碍。
植物体细胞杂交首先必须用酶解法去除细胞壁得到具有 生活力的原生质体，然后在诱导剂作用下才能诱导融
合。
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6.用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中 错误的是 （ B ） A.将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞 B.用纤维素酶处理B C.用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞 D.筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞 解析 本题考查单克隆抗体的制备过程。将抗原注入小 鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，把小鼠骨髓瘤 细胞与能产生抗体的B淋巴细胞在聚乙二醇或灭活的仙 台病毒的诱导下融合，融合后的杂交瘤细胞具有两个亲 本细胞的特性，一方面可以无限增殖，另一方面可以分 泌化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体。动 物细胞无细胞壁，故不需用纤维素酶处理。
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植物组织培养和植物体细胞杂交
例1 据图回答下列问题：
（1）过程①②是用 处理细胞的细胞壁，后经 ③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体 可能会形成 种细胞团（只考虑两个细胞融合 的情况）。④是 的过程，与此过程密切相关 的细胞器是 。
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（2）在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、 维生素以及氨基酸外,还需要在培养基中加入 。 同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等 外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保 证
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归纳深化 1.全能性的原因（或者说是物质基础） 2.全能性表达的条件 离体（这是必要条件）、一定的营养物质（水、无机
盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长
素）、适宜的条件（无菌、温度、pH 3.在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因
基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化
4.全能性的实例
11
取材
植物细嫩的部位 或花药等
动物胚胎或出生不久的幼 龄动物的器官或组织
其他条件 均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 对应训练
3.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是
A.培养中的效应T B.培养中的B
（ D ）
C.
D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
12
4.（2008年南京模拟）用高度分化的植物细胞、组织和器 官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是
1
3.植物细胞工程 （1）常用技术手段 植物组织培养 和 植物体细胞杂交 等，其理论基础是 细胞的全能性 （2 ①含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成 完整个体 ②物质基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种所 特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的 遗传物质 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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深化拓展 动物细胞培养与植物组织培养的比较 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 培养基的 固体 液体 物理性质 葡萄糖、氨基酸、无机盐、 培养基的 水、矿质元素、激素、 蔗糖、氨基酸、琼脂 成分 维生素、动物血清等 等 结果 新的植株或组织 ① 细胞系或细胞株 ①蛋白质生物制品的生产
目的
④生产药物、杀虫剂 等 ④生理、病理、药理学研 ⑤转基因植物的培育 究
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植物组织培养的过程是无性生殖的过程，形成的 答案 A 8.(2008年洛阳模拟)下图是某克隆羊的培育过程模式图， 则与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分 泌的主要性激素分别是 （ A ）
解析
A.无性生殖；雄性激素 B.无性生殖；雌性激素 C.有性生殖；雄性激素 D.有性生殖；雌性激素 解析 性染色体在细胞核中，克隆羊的性染色体为XY，
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（2）传代培养：把原代培养增殖的细胞定期用胰蛋白酶 把细胞从瓶壁上脱离出来，配制悬浮液，分装到两个或两 （3）细胞株、细胞系：原代培养的细胞一般传至10代左 右就不容易传下去了，细胞的生长就会停滞，大部分细胞
衰老死亡，极少数存活，并能传到40～50代，这种传代细
胞叫做细胞株。50代后又出现不能再传下去，但是有部分 细胞的遗传物质发生改变，并且有癌变的特点，有可能在 培养条件下无限地传下去，这种传代细胞称为细胞系。
细胞膜的流动性、 （原理） 细胞的全能性 酶解法去除细胞壁 融合前处 （纤维素酶、果胶 理 酶） （1）物理法：离 心、振动、电刺激 促融方法 （2）化学法：聚 乙二醇
动物细胞融合（单克隆 抗体制备） 细胞膜的流动性、细胞 增殖
注射特定抗原，免疫处 理正常小鼠
（1）物、化法：与植 物细胞融合方法相同 （2）生物法：灭活 的病毒
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几项技术手段的比较 归纳总结 类型 受精 卵移 植 核移 植 过程及原理 精子+卵细胞体外 植入 母体 受精卵 遗传物质 后代性状 生殖 表现 方式 来源 来自两个 两个亲本 亲本 显性性状 主要来自 供体细胞 核，少量 来自卵细 胞质 有性 生殖
主要与核 供体相似， 无性 少量性状 生殖 与卵供体 相似
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植物组织培养和动物细胞培养的比较 归纳总结 一、植物组织培养 1. 脱分化 离体的植物器官、组织或细胞 激素、无光 再分化 根、芽→ 激素、光
愈伤组织
2. 3. （1）细胞脱分化：已分化的细胞，经过诱导后，失去其 （2）生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内 的基因选择性表达。
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（3）脱分化和再分化的比较
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对应训练 1.（2008年潍坊模拟）下列有关细胞工程的叙述，不正确 的是 ( C ) A. B. C. D.在细胞整体水平上获得细胞产品 解析 细胞器水平属于细胞工程的范畴，但是细胞器水 平不能改变细胞核的遗传物质。 2.下列哪种细胞的全能性容易表达出来 （ B ） A.蛙的口腔上皮细胞 B. C.果蝇的卵细胞 D.水螅的神经细胞
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高三生物一轮复习课件动物细胞工程
拓展 提升科学思维
3.科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细 胞的方法。（结合教材46页）
借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者 用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转 化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
成纤维细胞 T细胞和B细胞
导入特定基因
导入特定蛋白 小分子化合物诱导
iPS 细胞
治疗阿尔茨海默症 治疗心血管疾病
突破 强化关键能力
1.(2023·山西运城高三模拟)对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下
列说法错误的是（C ）
A.在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 B.动物细胞培养应在含5%CO2的CO2培养箱中进行，CO2的作用维持培 养液的pH C.为了防止动物细胞培养过程中受污染，可向培养液中加入适量的干扰素 D.在合成培养基中，通常需加入血清等一些天然成分
应用： ①人造皮肤的构建； ②动物分泌蛋白的规模化生产； ③用于药理及细胞发育方面的研究。
考点一 动物细胞培养
4.培养的条件：
糖类、氨基酸、无 机盐、维生素 …
培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分
将细胞所需的营养物 质按种类和所需量严 格配制而成的培养基
含人类未知、细胞生长增
殖所必需的物质，满足细
动物细胞培养 原理：细胞的增殖
的概念和原理 在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术
动
物
动物细胞培养
(1)营养条件 (2)无菌、无毒的环境
细 的条件
(3)温度、pH和渗透压
胞
(4)气体环境
培 动物细胞培养 取动物 单个 细胞 原代 传代
2024届高三生物一轮复习课件第35讲+植物细胞工程
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
考点二 植物体细胞杂交技术
SzLwh
1 概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并 把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2 原理： 细胞膜的流动性（原生质体融合） 植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株）
3 意义： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育新品种等
SzLwh
归纳
拓展
植物体细胞杂交和有性杂交的
辨析
SzLwh
考点三 植物细胞工程的应用 1 植物繁殖的新途径
又叫微型繁殖技术
实例：甘蔗、桉树和 铁皮石斛等的生产
SzLwh
SzLwh
高效、快速地实现种苗的大量繁殖 保持优良品种的遗传特性
作物脱毒≠能抗病毒
实例：马铃薯、香蕉、 草莓等的培养
SzLwh
SzLwh
接种外植体
再分化
失去其特有的结构和 功能，转变成未分化 的细胞，进而形成不 定型的薄壁组织团块 的过程。
再分化
诱导生芽
诱导愈伤组织 不定形的薄壁组织团块
诱导生根
移栽成活
SzLwh
SzLwh
探究实践
菊花的组织培养
（1）原理：_植__物__细_胞__的__全_能__性_____ （2）操作步骤：
①用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台；②外植 取材、体的消毒：用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用 消毒 次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次；③用解剖刀将外植体
考向突破
SzLwh
落实必备知识 强化关键能力 SzLwh
2．(2022·菏泽二模)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，
一轮专题复习高三生物专题-细胞工程课件
三、细胞产物的工厂化生产
紫杉醇的生产
二、动物的细胞培养与体细胞克隆
1、动物的细胞培养
动物细胞培养概念：
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，让这些细胞生长和增殖。
动物细胞培养过程
取动物组织块
剪碎组织 用胰蛋白酶处 理分散成单个 细胞 转入培养液中 进行原代培养 贴满瓶壁的细 胞用胰蛋白酶 处理分散成单 个细胞，制成 细胞悬液 放入二氧化 碳培养箱中 培养
植物体细 胞杂交育 种
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变 异
细胞的全 能性 去壁、诱 融、组培。
处 理 方 法 特 点
先不同个体 间杂交得 F1,F1自交 在后代中经 筛选得纯种
物理方法:激 光或辐射等; 化学方法:秋 水仙素或硫酸 二乙酯处理
先用秋水仙 素处理萌发 的种子或幼 苗,使之成为 多倍体,后从 中选育
去壁
等量 去壁
杂 种 细 去 胞 分 化 筛 激素 选
再 分 化
激素
纤维素酶 果胶酶
2009年考试说明中没有杂交内容
植物细胞工程的应用
一、植物繁殖的新途径 １、微型繁殖
利用植物组织培育技术来达到快速繁殖优良品 种的目的
繁殖速度快、高效 保持种的遗传特性 不受生长季节的限制
该项技术有哪些优点？
２、作物脱毒
4.关于单克隆抗体叙述不正确的是（D） A.由无性繁殖后代获得 B.化学性质单一 C.特异性强 D. B淋巴细胞体外培养获得 5.能加快良种家畜繁殖能力的细胞工程技术 是（ ） C A.组织培养 B.细胞融合 C.胚胎移植 D.细胞核移植
6.经诱导融合得到的融合细胞还需经过下列 哪项措施才能得到杂种植株（ B ） A.分离杂种细胞，直接接种便可获得 B.筛选鉴定杂种细胞后，再经植物组织培养 才能获得植株 C.让杂种细胞自交获纯系植株 D.杂种细胞经传代培养成植株 7.以下四种细胞工程技术中，培育出的新个 体不能同时具有两个亲本遗传性状眠（ B ） A.细胞融合 B.细胞或组织培养 C.细胞核移植 D.动物胚胎移植
高三生物一轮复习课件细胞工程【动物】
传代培养
响外，还会发生接触抑制现象）
生 概念 原理
命 观
注意事项
念
动物细胞培养 地位 条件： 过程： 取动物组织
➢ 为什么要传代培养：悬浮培养的细胞会因细胞密度
过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质等因素 制成细胞悬液
传代培养
放入CO2培养 箱中培养
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养 细胞贴壁 接触抑制
分瓶
进行传代培养
生 概念 原理
动物细胞培养 地位 条件： 过程：
命 观
细胞悬液用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞后制成培养液。
念 细胞贴壁大多数体外培养的细胞需要__贴__附__于__某__些__基__质表__面_才能生长
，然后
在 适宜的培养条件 下，让这些细胞生__长___和_增__殖__的技术；
原理： 细胞增殖（有丝分裂） 地位： 动物细胞工程的基础 条件：
✓ 营养 ✓ 无菌、无毒 ✓ 温度、pH 和渗透压 ✓ 气体环境
生 概念 原理
动物细胞培养 地位
命 观
条件：
血清中不仅含有蛋白质、氨基酸、葡
念
萄糖、激素等多种营养物质，还有激
✓ 营养
葡萄糖、不包括 素及多种未知的促细胞生长因子、促
1.成分
淀粉、蔗糖等
贴附因子及其他活性物质，能促进细
①已知成分
胞的生长、增殖和贴附。
将细胞所需的_营__养__物__质_（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其
_种__类__和所__需__量___严格配制而成的培养基，称为合__成__培__养__基___
②未知成分
使用合成培养基时，通常需加入_血__清_等一些天然成分
原因：血清中含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质 。
【课件】高三生物一轮复习课件细胞工程【植物】
结果： ✓ 整个植株 ✓ 只培养到愈伤组织再诱导分化为特别组织，产生特定产物
情景思考：
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯 杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马 铃薯的超级作物。
讨论： 用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？为什么？
不能； 因为两种生物之间存在着生殖隔离；
有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得 “番茄-马铃薯杂种植株”呢？
杂种 植株
移栽后的植株
植物细胞融合
植物组织培养
原理：细胞膜的流动性 和 植物细胞的全能性
植物体细胞杂交 概念： 植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件
下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
过程： 去壁→原生质体融合→再生出新的细胞壁→ 脱分化→再分化→杂种植株→移栽
要体现全能性必须离体培养 全能性大小的比较：
①受精卵＞生殖细胞＞体细胞
②植物细胞＞动物细胞
③分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
概念： 增殖方式： 原理：植物组织培养 过程：
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
植物激素： 细胞分裂素、生长素
脱分化 愈伤组织
再分化
当生长素含量高于细胞分裂 素时，主要诱导植物根源基的形 成，而当细胞分裂素的含量高于 根、芽 生长素时，则主要诱导植物组织 再分化和芽原基的形成。比例适 中时有利于促进愈伤组织的形成。 幼苗
做好统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。从实 验的第一步开始就要做好实验记录，可以分组配制不同的培养基，如 诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基等，还可以进行不同配方 的比较。
4.你培育的幼苗移栽到露地后，能够正常生长吗？ 生根苗移栽技术的关键是既要充分清洗根系表面的培养基，又不
高三生物一轮复习课件：细胞结构与功能 —— 细胞工程 (共11张PPT)
无机盐 维生素 氨基 酸等 激素---细胞分裂素 生长素 适宜的条件---无菌 温度 酸碱度
一定的营养物质---水
（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
形成体特 细胞排列疏松而无 点 规则，是一种高度 液泡化呈无定形状 态的薄壁细胞 a. 离体 需要条件 b. 适宜的营养 c. 生长素和细胞分 裂素
a. b.
c.
d.
离体 适宜的营养 生长素和细胞分裂素 光照
（4）植物组织培养的优点
①取材少；
②培养周期短、繁殖率高； ③便于自动化管理。
原生质体制备→原生质体融合诱导→杂种细胞的筛选和培养 ↓ 杂种植株的再生与鉴定
（3）脱分化与再分化的比较
①生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细 胞内的基因选择性表达 ②脱分化：已分化的细胞，经过诱导后，失去其 特有的结构和功能而转化成未分化细胞的过程。
③脱分化与再分化的比较
比较内容 过程 脱分化 细胞→愈伤组织 再分化 愈伤组织→幼苗 先期有胚状体，后有根、 芽、茎和叶
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
（5）植物组培在生产中的应用
高三生物一轮复习-细胞工程简介课件
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深化拓展 动物细胞培养与植物组织培养的比较 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 培养基的 固体 液体 物理性质 葡萄糖、氨基酸、无机盐、 培养基的 水、矿质元素、激素、 蔗糖、氨基酸、琼脂 成分 维生素、动物血清等 等 结果 新的植株或组织 ① 细胞系或细胞株 ①蛋白质生物制品的生产
目的
④生产药物、杀虫剂 等 ④生理、病理、药理学研 ⑤转基因植物的培育 究
去除细胞壁
植物细胞 B 原生质体 B 2. （1）克服了远缘杂交不亲和 （2）扩展了 可用于杂交的亲本组合 二、动物细胞融合 1.促融方法：除物理法和化学法外，还常用 灭活的病毒。 2.过程：动物细胞 诱导融合 杂种细胞。 3.主要用途：制备 单克隆抗体
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21
几项技术手段的比较 归纳总结 类型 受精 卵移 植 核移 植 过程及原理 精子+卵细胞体外 植入 母体 受精卵 遗传物质 后代性状 生殖 表现 方式 来源 来自两个 两个亲本 亲本 显性性状 主要来自 供体细胞 核，少量 来自卵细 胞质 有性 生殖
主要与核 供体相似， 无性 少量性状 生殖 与卵供体 相似
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取材
植物细嫩的部位 或花药等
动物胚胎或出生不久的幼 龄动物的器官或组织
其他条件 均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 对应训练
3.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是
A.培养中的效应T B.培养中的B
（ D ）
C.
D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
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4.（2008年南京模拟）用高度分化的植物细胞、组织和器 官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是
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3.动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前还没有办法让其 发育成一个个体，它不同于“克隆”，也不同于植物体 4.两者在融合过程中都会发生多种融合方式，如A—A、 B—B、A—B
高三生物一轮复习课件植物细胞工程
细胞分裂素 生长素
愈伤组织重新分化为芽、 根等器官，实质为基因 的选择性表达
根、芽
芽发育成叶，叶 肉细胞中叶绿素 的合成需要光照
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。生长素和细胞 分裂素的比例和浓度都会影响
植物细胞的发育方向。
植物体
SzLwh
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探究•实践 菊花的组织培养
SzLwh
SzLwh
(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是__高__尔__基__体______________。 (4) 在 利 用 杂 种 细 胞 培 育 杂 种 植 株 的 过 程 中 ， 依 据 的 原 理 是 ____植__物__细__胞__的__全__能__性______，其中过程④表示__脱__分__化______过程，过程⑤涉及的 细胞分裂方式为_有__丝__分__裂_。 (5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”
1．(2022·浙江温州)下图表示植物组织培养过程，下列相关叙述正确的
是( B )
外植体―①―→丛状苗―②―→生根苗―③―→试管苗
A．外植体用化学试剂消毒后需经蒸馏水冲洗才可用于接种 B．若外植体是带侧芽的菊花茎段，则过程①可不经脱分化过程 C．过程②所需的培养基中无机盐浓度比过程①中的高 D．过程③需将试管苗置于干旱环境中培养以适应环境
原理和方法 操作水平
目的 分类
细胞生物学、分子生物学和发育生物学 细胞器、细胞或组织 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 动物细胞工程和植物细胞工程
SzLwh
SzLwh
SzLwh
内容要求——明考向
近年考情——知规律
植物组织培养技术综合
愈伤组织重新分化为芽、 根等器官，实质为基因 的选择性表达
根、芽
芽发育成叶，叶 肉细胞中叶绿素 的合成需要光照
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。生长素和细胞 分裂素的比例和浓度都会影响
植物细胞的发育方向。
植物体
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探究•实践 菊花的组织培养
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(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是__高__尔__基__体______________。 (4) 在 利 用 杂 种 细 胞 培 育 杂 种 植 株 的 过 程 中 ， 依 据 的 原 理 是 ____植__物__细__胞__的__全__能__性______，其中过程④表示__脱__分__化______过程，过程⑤涉及的 细胞分裂方式为_有__丝__分__裂_。 (5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”
1．(2022·浙江温州)下图表示植物组织培养过程，下列相关叙述正确的
是( B )
外植体―①―→丛状苗―②―→生根苗―③―→试管苗
A．外植体用化学试剂消毒后需经蒸馏水冲洗才可用于接种 B．若外植体是带侧芽的菊花茎段，则过程①可不经脱分化过程 C．过程②所需的培养基中无机盐浓度比过程①中的高 D．过程③需将试管苗置于干旱环境中培养以适应环境
原理和方法 操作水平
目的 分类
细胞生物学、分子生物学和发育生物学 细胞器、细胞或组织 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 动物细胞工程和植物细胞工程
SzLwh
SzLwh
SzLwh
内容要求——明考向
近年考情——知规律
植物组织培养技术综合
高三生物一轮复习课件第50讲植物细胞工程
植物细胞工程的应用
2023，山东，选择2023，辽宁，填空
植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术
考点一
1 选取多肉上健康、饱满的叶片。
2 用剪刀切下整片叶片，切口要平滑、整齐。也可以直接用手轻轻掰下叶片。
3 平躺放在沙床上，叶片间隔相聚2~3厘米。
4 叶片切口不要有碰脏，摆放通风处2~3天，晾干
指将离体的植物器官、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（原理）：
植物细胞的全能性
生殖方式：无性生殖
二、植物组织培养技术
外植体
失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织。
不定形的薄壁组织团块
特点：排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞
D
2.生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶（子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色）为外植体进行相关研究,得到如下图所示实验结果。相关叙述错误的是( )
A
大书P335
（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
愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
黑暗
适当光照
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。
4.条件：①无菌②培养基：③激素：④温度、PH、光照
状态：成分：
固态（琼脂）
水、无机盐、蔗糖、氨基酸、维生素等
生长素、细胞分裂素
生长素/细胞分裂素
植物细胞的发育方向
高
有利于根的分化、抑制芽的形成
低
有利于芽的分化、抑制根的形成
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（从而形成生物体的不同组织和器官）。
2023，山东，选择2023，辽宁，填空
植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术
考点一
1 选取多肉上健康、饱满的叶片。
2 用剪刀切下整片叶片，切口要平滑、整齐。也可以直接用手轻轻掰下叶片。
3 平躺放在沙床上，叶片间隔相聚2~3厘米。
4 叶片切口不要有碰脏，摆放通风处2~3天，晾干
指将离体的植物器官、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（原理）：
植物细胞的全能性
生殖方式：无性生殖
二、植物组织培养技术
外植体
失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织。
不定形的薄壁组织团块
特点：排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞
D
2.生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶（子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色）为外植体进行相关研究,得到如下图所示实验结果。相关叙述错误的是( )
A
大书P335
（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
愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
黑暗
适当光照
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。
4.条件：①无菌②培养基：③激素：④温度、PH、光照
状态：成分：
固态（琼脂）
水、无机盐、蔗糖、氨基酸、维生素等
生长素、细胞分裂素
生长素/细胞分裂素
植物细胞的发育方向
高
有利于根的分化、抑制芽的形成
低
有利于芽的分化、抑制根的形成
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（从而形成生物体的不同组织和器官）。
专题30 细胞工程-高考生物一轮复习课件
教材P35+34
1.概念：
外植体
指 离体 的植物器官、组织或细胞等，培养在人工控制的培
养基上，给予适宜的培养条件，诱导其分化为完整植株 的技术。
外植体：在植物组织培养过程中，从植物体上被分离下来的， 接种在培养基上供培养用的原生质体、细胞、组织、器官等。
2.原理： 植物细胞的全能性
细胞经过 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。
方法步骤：
外植体消毒
2. 将消过毒的外植体置于无菌的
培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的
接种、培养 水分。用解剖刀将外植体切成
0.5~1cm长的小段。 试管苗
教材P36 切割与接种
正常植株
01 菊花的组织培养 Tissue culture of Chrysanthemum
在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且 要求无菌操作？
00 细胞工程 Cell engineering
教材P31
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学
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
一门综合性的生物工程。
原理和方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 操作水平 细胞器、细胞或组织
植物的代谢产物
教材P41
1.初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动， 初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。
2.次生代谢物： 植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本 的生命活动所必需的产物——次生代谢物。
• 化学本质 小分子有机物(酚类、萜类和含氮类)
• 作用
植物抗病、抗虫; 药物、香料、色素的重要来源。