资源简介

考点一 动物细胞培养、干细胞培养及其应用
动物细胞培养的
条件
营养物质
稳定的
内环境
<
<
糖类
氨基酸
无机盐
维生素
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
血清
血清中含有人类未知，细胞生长增殖所必须的物质。
一般使用液体培养基，也称培养液。
如何维持无菌、无毒的环境？
适宜的温度、pH和渗透压分别是多少？
适宜的气体环境包括？分别有什么作用？如何保持该气体环境？
环境、培养液、培养环境；定期更换培养液；抗生素等
温度：（36.5±0.5）℃ pH7.2-7.2 适宜的渗透压
95%空气和5%CO2;培养皿或松盖培养瓶；
1.动物细胞培养的条件
小结 动物细胞培养的过程
用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理
取动物组织
分散成单个细胞
接触抑制
悬浮生长
贴壁生长
(大多数）
解决方法
传代培养
分瓶
培养
细胞悬液
加培养液
原代培养
在培养皿或培养瓶内
细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等
细胞分裂受阻
悬浮生长细胞:直接用离心法收集
贴壁生长细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集
②制成细胞悬液，分瓶培养
①收集细胞
原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
细胞贴壁：某些细胞需要贴附于某些基质表面
（如培养瓶瓶壁）才能增殖。
接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互
接触时，细胞停止分裂增殖的现象。
传代培养：分瓶后的细胞培养。
3.干细胞培养及其应用

来源或存在
功能、特点
局限性
胚胎干细胞(ES细胞)
成体干细胞
诱导多能干细胞(iPS细胞)
早期胚胎
能够分化成为动物体内的任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至生物个体
成体组织或器官，如造血干细胞、神经干细胞和精原干细胞等
体外诱导体细胞产生
能分化成为具有特定功能的细胞来治疗疾病。无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应。
具有组织特异性，能分化成特定的细胞或组织
不具有发育成完整个体的能力
需从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用
技术不成熟。
iPS细胞：通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。
教材基础诊断
1. 用烧伤病人自体皮肤的单个细胞培养出的皮肤进行自体移植可避免免疫排斥反应。
（选必3 P43从社会中来）( )
√
2. 体外培养的动物细胞一类能悬浮在培养液中生长增殖,另一类需要贴附于某些基质表
面才能生长增殖。（选必3 P44正文）( )
√
3. 进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶分散成单个细胞。（选必3 P44旁栏思考）( )
×
4. 人们通常将动物组织经蛋白酶处理后的初次培养称为原代培养，分瓶后的细胞培养
称为传代培养。（选必3 P45正文）( )
√
5. 可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。（选必3 P46相关信息）( )
?
√
关键能力·提升
考向一 动物细胞培养过程
1. 如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是( )
实验小鼠?甲??皮肤组织?乙??皮肤细胞?丙??细胞培养1?丁??细胞培养2
?
A. 动物细胞培养体现了动物细胞的全能性
B. 乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶处理
C. 丙过程为原代培养，遗传物质一定不变
D. 丁过程中某些细胞可能会无限增殖
D
考向二 干细胞培养及其应用
2. （2022山东烟台一模）科研人员利用如图所示的流程，将小鼠多能干细胞 PSC 诱
导成为精子，并使其成功与卵细胞受精，得到正常后代，这项研究给男性无精症导致
的不孕不育带来了福音。下列分析不合理的是( )
?
A. PSC 诱导形成精子的过程中，会发生细胞染色体数目的变化
B. 步骤④只能加入一个分化出的精子，以避免多个精子和卵细胞融合
C. 步骤⑤受精卵在体外培养时需提供 95% 空气和 5%CO2 的混合气体环境
D. 上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
?
B
原代培养
（遗传物质一般不发生改变）
传代培养
细胞株
细胞系
如何界定原代培养和传代培养？细胞株和细胞系？
遗传物质改变
遗传物质有的改变
洗涤、稀释、分瓶培养
多数细胞固定在表面生长和分裂
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞悬浮液
10代细胞
50代细胞
无限传代
思考
考点二 动物细胞融合技术和单克隆抗体
注射到腹腔
注射抗原
培养骨髓瘤细胞
多种已免疫B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
细胞融合
多种杂交细胞
诱导融合
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
体外培养
用特定抗原对小鼠免疫，并从其脾中获取能产生特定抗体的B淋巴细胞
用选择培养基进行筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有杂交瘤细胞才能生长。
多轮次的克隆化培养和专一抗体检测
体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
从培养液或小鼠腹水中获得大量的单克隆抗体
杂交瘤细胞
单克隆抗体
小鼠生活中还会受到其他抗原的刺激，提取的B 淋巴细胞不止一种。
PEG融合法
电融合法
灭活病毒诱导法
原因：细胞融合是随机的。B、瘤、BB 、B瘤 、瘤瘤
(抗原-抗体杂交技术)
11
阳性孔
抗体检测的原理——抗原-抗体特异性结合
将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个细胞进行培养（克隆化培养）
一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体（专一抗体检测：抗原-抗体杂交）
上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔
多孔细胞培养板
抗体检测板
抗体检测检测呈阳性的细胞即为能产生所需抗体的杂交瘤细胞
（二选）：筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
单克隆抗体制备过程中的相关考点总结
1.该过程中应用到的技术_______________________________________
2.原理_______________________________________
3.注射特定抗原的目的______________________________________________
4.诱导融合的方法______________________________________
动物细胞特有的诱导融合方法为_______________________
动物细胞融合、动物细胞培养
细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖
用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
灭活病毒诱导法
5.第一次筛选的目的______________________
筛选原理____________________________________________________
_____________________________
筛选获得杂交瘤细胞
在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长
6.杂交瘤细胞的特点__________________________________
7.第二次筛选的目的________________________________________________
如何筛选___________________________________________________
选择抗体检测呈___性的杂交瘤细胞
8.抗体检测原理_______________________________________
获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选）
抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定）
既能迅速大量增殖，又能产生抗体
9.如何获取单克隆抗体
①体外培养___________________________
②小鼠腹腔内培养_________________________
10.单克隆抗体的优点_____________________________
从培养液中获取
从小鼠腹水中获取
能准确地识别抗原的细微差异，
与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备
阳
单克隆抗体制备过程中的相关考点总结
教材基础诊断
1. 灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合。（选必3 P37、
48 正文）( )
?
√
2. 灭活是用极端的物理或化学手段杀灭细菌或病毒，使其各种结构都失去相应的
功能。（选必3 P48相关信息）( )
×
3. 在选择性培养基上，未融合的亲本细胞会死亡，融合的三种细胞类型（只考虑
两个细胞间融合）都能生长。（选必3 P48、P49图2-16）( )
×
4. 多种B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合筛选后,还需经克隆化培养和抗体检测,才能获
得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。（选必3 P48、 49 图2-16）( )
?
√
关键能力·提升
考向一 动物细胞融合
1. 骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶 HGPRT? ，在 HAT 筛选培养液
中不能正常合成DNA，无法生长。如图为杂交瘤细胞制备示意图，下列相关叙述
错误的是( )
?
B
A. 可用灭活的仙台病毒和聚乙二醇诱导细胞融合
B. 培养液中的细胞两两融合后都能在 HAT 培养液中生长
C. 杂交瘤细胞需经过 HAT 培养液筛选后才能用于生产
D. 细胞膜的流动性是细胞融合的基础
?
2. （2022江苏泰州高三一模）人乳头瘤病毒
HPV 是一种DNA病毒，可诱发细胞癌变。
抗 HPV 的单克隆抗体可以准确检测出 HPV ，
从而及时监控宫颈癌的发生。以 HPV 衣壳蛋
白为抗原制备出单克隆抗体的过程如下图所
示。下列叙述错误的是( )
?
A. 在 HAT 培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体
B. 单克隆抗体的特点是灵敏度高、特异性强、可以大量制备
C. 可用 HPV 衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D. 单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性
?
√
考点三 动物体细胞核移植技术与克隆动物
一、动物细胞核移植技术
1.概念：
将动物一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2.原理：
动物细胞核的全能性
4.种类：
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，表现全能性容易
细胞分化程度高，表现全能性十分困难
3.生殖方式：
无性生殖
难度小
难度大
因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
一、动物细胞核移植技术
6.过程
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
一、动物细胞核移植技术
6.过程
①体积大、容易操作；
②营养物质丰富，为发育提供充足营养；
③含有促使细胞核表达全能性的物质。（答案）
高产奶牛(供体)
因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。
思考1.为何选用MⅡ卵母细胞?
思考2. 一般选用传代10代以内的细胞，为什么？
采集卵母细胞，体外培养至MⅡ期
通过显微操作去核
梯度离心
紫外光短时间照射
化学物质处理
没有刺破卵母细胞透明带的情况下去核或使DNA变性失活，对卵母细胞伤害小。
纺锤体——染色体复合物
思考3.卵母细胞去核的“核”指的是什么？去核的方法是什么？
方法：显微操作法
一、动物细胞核移植技术
6.过程
性状是基因与环境共同作用的结果，供核动物生活的环境与克隆动物生活的环境不会完全相同
重构胚
思考4.克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
遗传物质：
克隆动物绝大部分DNA来自于供体动物的细胞核，但其核外线粒体的DNA主要来自受体卵母细胞。
环境作用：
在个体发育过程中可能发生基因突变等可遗传的变异，产生供核动物没有的性状。
出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
一、动物细胞核移植技术
6.过程
变异角度：
不是
4. （选必3 P55概念检测）三亲婴儿的培育技术____（填“能”或“不能”）避免母亲
的线粒体遗传病基因传递给后代，而______（填“能”或“不能”）避免母亲的红绿色
盲基因传递给后代。“三亲婴儿”同时拥有________________________________的部
分基因。
能
不能
自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者
考点真题演练
1. （2022山东，15，2分）如图所示，将由2
种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，
在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗
体，简称双抗。下列说法错误的是( )
D
A. 双抗可同时与2种抗原结合
B. 利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C. 筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使
用的2种抗原
D. 同时注射2种抗原可刺激 B 细胞分化为产
双抗的浆细胞
?
2. （2021浙江1月选考，18，2分）如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下
列叙述正确的是( )
A. 步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B. 步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C. 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D. 步骤④培养过程中不会发生细胞转化
C
3. （2020江苏，23，3分）不定项 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，
制备流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B. 细胞 a 和细胞 b 内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C. 用胰蛋白酶将细胞 a 的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在 CO2 培养箱中进行培养
?
ABC
4. （2020课标全国Ⅰ，38，15分）为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
（1） 上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是__________________
____________________________。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（2） 写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：___________
____________________________________________________________________。
（3） 为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中
筛选1所采用的培养基属于____________，使用该培养基进行细胞培养的结果是
________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是
____________________________。
选择培养基
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体的反应具有特异性
（4） 若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法
有__________________________________________________________（答出2点即
可）。
将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
考点一 胚胎工程的理论基础
获能
雌雄原核
受精的标志:
受精完成的标志：
透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体
或观察到雌雄原核。
雌雄原核融合，形成合子。
受精过程：
MⅡ期
卵细胞膜反应
透明带反应
课P57
a.雌性动物生殖道使精子获能；
b.精子培养在获能液中使其获能。
常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。
受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
囊胚
卵裂
(细胞未分化)
胚胎早期发育阶段
原肠胚
胚胎发育早期，有一段时间在透明带内进行，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
囊胚
1.内细胞团细胞具有全能性,可以作为胚胎干细胞的来源。
对囊胚期进行胚胎分割要求：将内细胞团均等分割。
2.滋养层细胞已经分化
内细胞团
滋养层
囊胚腔
透明带（囊胚扩大导致透明带破裂叫做孵化。）
发育
胎盘和胎膜
发育
胎儿的各种组织
细胞开始出现分化
1. 可以直接利用雌性动物的生殖道使精子获能，或者将精子培养在人工配制的获
能液中使其获能，卵子必须发育到 M Ⅱ期才具备与精子受精的能力。（选必3 P56
相关信息和57正文）( )
?
√
2. 在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来
的精子进入透明带。（选必3 P57正文）( )
×
3. 精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。
（选必3 P57正文）( )
√
4. 胚胎发育过程中,囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一
过程叫作孵化。（选必3 P58正文）( )
√
5. 在胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志，融
合形成的受精卵中含有两个染色体组。（选必3 P58相关信息）( )
√
考向二 胚胎早期发育
3. 高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑葚胚、囊胚、原肠
胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。如
图为该过程中的某一时期示意图，下列有关叙述错误的是( )
D
A. 图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团
B. 高等哺乳动物的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束
C. 胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化
D. 进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行
考点二 胚胎工程技术及其应用
(1)概念：
转基因、核移植和体外受精
同种的、生理状
态相同
遗传性状优良、生产能
力强
健康的体质和正常
繁殖能力
是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
课P61 P288
胚胎移植
二、胚胎移植
优良供体母牛
优良公牛
（遗传性状优良，生产能力强）
受体母牛
具有优良性状的后代
进行同期发情处理
超数排卵处理
受体发情
发情配种或人工授精
移植胚胎
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
（遗传性状优良，
生产能力强）
2.步骤：
桑葚胚或囊胚
（健康体质和正常的繁殖能力）
提示　使供体和受体的生理条件达到一致，使供体的胚胎移入受体后有相似的生理环境，保证胚胎的正常发育。
实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
胚胎
移入
同种动物排卵后（同期发情），不管是否妊娠，一段时间内生殖器官的生理变化是相同的
胚胎
收集
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态
胚胎
存活
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应.
胚胎
发育
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受任何影响
胚胎移植成功的生理学基础
⑴理论基础：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。 ⑵物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。

1.概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
2.基础：
3.繁殖方式：
无性繁殖（克隆）
4.主要仪器设备：
体视显微镜、显微操作仪
分割工具:
分割针或分割刀
三、胚胎分割
5.注意事项：
①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
2. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，如图表示用
该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A. ①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B. ②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自父母双方
C. ②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清
D. 题述过程中，需要对代孕母鼠用相关激素进行同期发情处理
√
3. （2022辽宁辽阳二模）胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确
的是( )
A. 从良种公牛体内获得的精子可以直接与获能的卵细胞结合受精
B. 早期囊胚 a 、 b 、 c 的基因型相同
C. d 可直接移植给受体，且得到的两只小牛的性状完全相同
D. 图中“小牛”的性别为雄性
?
√
4. （2022重庆永川北山中学期中）下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要
步骤。下列叙述正确的是( )
A
A. A 所表示的细胞不一定是受精卵细胞
B. 图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等
阶段
C. 应把③移植到处于发情状态的母牛的输
卵管中
D. 图示过程属于有性生殖
?
2. （2020课标全国Ⅲ，38，15分） W 是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究
小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得 W ，
基本过程如图所示。
?
回答下列问题：
（1） 步骤①中需要使用的工具酶有_____________________________。步骤②和
③所代表的操作分别是__________和__________。步骤④称为__________。
限制性内切核酸酶、DNA连接酶
显微注射
体外培养
胚胎移植
（2） 与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产 W 的优势在于不受转基因
动物的____________（答出2点即可）的限制。
?
性别、年龄
（3） 一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中
染色体DNA所含的遗传信息______（填“相同”或“不同”），原因是______________
________________________________。
两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵
相同
（4） 从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主
要技术有____________________（答出2点即可）。
体外受精、胚胎移植
3. （2022海南，20，13分）以我国科学家为主的科研团队将 OSNL （即4个基因
Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A 的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞 (CEFs) ，诱导其重编程
为诱导多能干细胞 (iPS) ，再诱导 iPS 分化为诱导原始生殖细胞 (iPGCs) ，然后将 iPGCs
注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程
如图。回答下列问题。
?
（1） CEFs 是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组
织剪碎后需用______________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养
基中添加______等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
?
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
血清
[解析] 为获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成单个细胞。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加血清等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
（2） 体外获取 OSNL 的方法有___________________________________________
（答出1种即可）。若要在 CEFs 中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载
体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和________等。启动子是_____
______识别和结合的部位，有了它才能驱动________________。
?
利用PCR获取和扩增、通过构建基因文库来获取
终止子
RNA聚合酶
基因转录出mRNA
[解析] 在体外可利用PCR获取和扩增目的基因，或通过构建基因文库来获取目的基因。基因表达载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和终止子，启动子是 RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。
（3） iPS 细胞和 iPGCs 细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是_____________
_____。
?
基因的选择性表达
[解析] iPGCs 细胞是由 iPS 细胞经诱导分化得到的，二者在形态、结构和功能上不同的根本原因是发生了基因的选择性表达。
?
（4） 诱导 iPS 细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
?
（5） 该实验流程中用到的生物技术有________________________（答出2点即
可）。
基因工程、动物细胞培养
诱导 iPS 细胞的技术是指诱导已分化的细胞重编程为诱导多能干细胞，而体细
胞核移植技术是指将一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合
的细胞发育成新胚胎，继而发育成个体的技术
?
思考与回答：
①为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？
提示　使供体和受体的生理条件达到一致，使供体的胚胎移入受体后有相似的生理环境，保证胚胎的正常发育。
②在牛的胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查，其目的分别是什么？
提示　第一次用孕激素对受、供体进行同期发情处理，第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵。
第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。
③胚胎移植的优势是什么？
提示　可以发挥雌性优良个体的繁殖能力。
第38讲 植物细胞工程
操作水平
一、细胞工程
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生物工程。
应用的原理及方法
研究的目的
2.分类：
植物细胞工程
动物细胞工程（含胚胎工程）
1.概念：
细胞工程
二、植物细胞工程--植物组织培养
外植体
有丝分裂
无性生殖
植物细胞的全能性
1.概念：是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.生殖方式：
3.分裂方式：
4.原理：
产生完
整生物体
分化成其他各种细胞
生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因
所有的细胞都
表现出全能性
选
择性地表达
蜜蜂受精卵发育成工蜂、卵细胞发育成雄峰、一粒玉米种子长成一棵植物，均体现了细胞的全能性（ ）
×
知识回顾：细胞的全能性
产生完
整生物体
分化成其他各种细胞
生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因
所有的细胞都
表现出全能性
选
择性地表达
蜜蜂受精卵发育成工蜂、卵细胞发育成雄峰、一粒玉米种子长成一棵植物，均体现了细胞的全能性（ ）
×
知识回顾：细胞的全能性
不定形的薄壁组织团块
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽等
试管苗
移栽成活
完整植株
5.一般过程：
二、植物细胞工程--植物组织培养
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。
愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。需要光照。
5.适宜的培养条件
⑴离体状态
⑵无菌操作
①对操作环境、双手、外植体进行消毒；
②对培养基和器械进行灭菌；
③接种操作必须在酒精灯火焰旁进行；
⑶种类齐全、比例适合的营养物质（如蔗糖等）
⑷植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）诱导和调节
⑸适宜的外界条件（温度、pH、光照等）
二、植物细胞工程--植物组织培养
细胞分裂素
生长素
芽分化
愈伤组织
根分化
探究实践：菊花的组织培养
取材
消毒
①用　　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外植体的消毒：用 ，然后立即用 ；再用　　　　溶液处理30 min后，立即用 ；③用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm长的小段
接种
将外植体的1/3～1/2插入诱导　　　　的培养基中，诱导脱分化，长出愈伤组织
流水
次氯酸钠
愈伤组织
转接
①将生长良好的愈伤组织转接到　　　　　培养基上；②长出芽后再转接到　　　　　
培养基上，进一步诱导形成试管苗
移栽
将试管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
诱导生芽的
诱导生根的
酒精消毒30 s
无菌水清洗2～3次
无菌水清洗2～3次
避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长
黑暗条件、生长素/细胞分裂素比例适中
光照条件
知识拓展：特殊的植物组织培养
——花药离体培养
花药
试管苗
脱分化
再分化
愈伤组织
单倍体：植株矮小、高度不育
秋水仙素
诱导
纯合品种
杂种植株
融合的原生质体AB
再生出细胞壁
脱分化
愈伤组织
再分化
植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A
原生质体B
原生质体A
杂种细胞AB
去 壁
去 壁
人
工
诱
导
纤维素酶和果胶酶
融合完成的标志
植物细胞B
物理法：震动、离心、电击
化学法：PEG
往往需要进行筛选
①植物体细胞杂交获得的杂种植株的过程是有性生殖吗？
无性生殖
②A、B为两种二倍体植物，通过体细胞杂交获得的杂种植株为几倍体？
③通过体细胞杂交获得的杂种植株属于哪种变异？
异源四倍体
染色体变异
二、植物细胞工程--植物体细胞杂交
1.过程：
体细胞杂交完成的标志
二、植物体细胞杂交技术
2.植物体细胞杂交的概念：
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。
3.原理：
细胞膜具有一定的流动性
植物细胞核的全能性
4.两个标志
（1）植物细胞融合完成的标志：
再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：
培育成新植物体
5.实例：
白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
6.意义：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种,培育植物新品种
无性繁殖
有丝分裂
7.未解决的问题：
目前还不能让杂种植株完全按人们的需要去表达亲本的优良性状。
主要原因是：生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以"番茄—马铃薯"杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂种植株自然就不能地上结番茄、地下长马铃薯了。
"番茄—马铃薯"杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么?

拓展应用
植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
一、植物繁殖的新途径
⑴概念：
用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫微型繁殖技术。
1.快速繁殖
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽
试管苗
⑵优点：
①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。
②无性繁殖，保持优良品种的遗传特性。
③不受自然生长季节的限制，培养周期短。
⑶应用：
一些优良观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等的快速繁殖。
原理：植物细胞的全能性
一、植物繁殖的新途径
2.作物脱毒
组培
脱毒苗
顶端分生区（如茎尖）：病毒极少，甚至无毒
★注：脱毒苗不等于抗毒苗。
⑶优点：
脱毒农作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。
感染的病毒很容易传给后代
无性繁殖
病毒在作物体内积累
作物产量降低品质变差
⑴脱毒原因
⑵脱毒方法（选材部位及原因）
3.人工种子
通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽
等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
胚状体、不定芽、顶芽和腋芽
包裹人工种皮和胚乳
人工种子
人工薄膜，透气透水
营养基质+植物激素+抗生素等
或者不定芽、顶芽和腋芽
种皮
胚
胚乳
无机盐、有机碳源、农药、抗生素、植物激素
二、作物新品种的培育
⑴单倍体：
由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成的个体。
1.单倍体育种
(3)单倍体育种原理：
植物细胞的全能性、染色体（数目）变异。
⑵方 法：
花药离体培养→秋水仙素诱导
(4)优点
①明显缩短了育种的年限。
②后代一般是纯合子，能稳定遗传。
二、作物新品种的培育
2.突变体的利用
⑴原理
在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
外植体
愈伤组织
试管苗
脱分化
再分化（诱导分化）
植株
诱变处理
筛选
有用的突变体
抗病、抗盐、含高蛋白、高产
突变体
基因突变（染色体变异）
植物细胞全能性
二、作物新品种的培育
2.突变体的利用
⑵优点：
提高愈伤组织的突变率，可以获得抗病、抗盐、高产及蛋白质含量高的突变体。
①突变具有不定向性，需要处理大量原材料；
②突变有多害少利性，符合人们需要的、有利的突变比较少。
⑶缺点：
⑷实例：
抗除草剂的白三叶草
抗花叶病毒的甘蔗
抗盐碱的野生烟草
注意：① 一般组织培养到愈伤组织即可。因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。②液体培养基（培养液）有利于培养的细胞与营养物质充分接触。
1.概念：在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
细胞产物的工厂化生产
植物细胞培养
2.优势：
不占用耕地、不受季节、天气的限制，对社会经济环保具有重要意义。
三、细胞产物的工厂化生产

展开更多......

收起↑