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专题二细胞工程(一)植物细胞工程概念:在无菌与人工控制的条件下,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:就是培育转基因植物、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就是培育成杂种植株,而不就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。
原因就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与的障碍。
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,让这些细胞生长与繁殖。
(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。
高中生物选修3《现代生物科技专题》专题二“细胞工程”知识总结一、动物细胞工程的主要技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。
二、动物细胞培养：条件：①无菌无毒的环境②营养③温度和pH ④气体环境原理：细胞增殖。
结果：培育成细胞株或细胞系。
应用：①有许多有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
②基因工程中常用的受体细胞。
③用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
④用于生理、病理、药理等方面的研究。
如何保证无菌：①培养液和所有培养用具进行无菌处理。
②细胞培养液中添加一定量的抗生素。
③定期更换培养液。
（以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害）培养液成分：糖、氨基酸、促生长因子（激素）、无机盐、微量元素等，还需加血清、血浆等一些天然成分。
选材：选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养。
动物组织的消化处理：将组织块剪碎，用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理一段时间，分散成单个细胞。
原代培养：通常将动物组织块消化后的初次培养称为原代培养。
传代培养：贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞增殖，即为传代培养。
培养特点：①贴壁生长②接触抑制三、动物细胞融合的方法有①物理化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇，电激法等。
②生物方法：灭活的病毒。
特有方法是：灭活的病毒。
主要作用（意义）是：①动物细胞融合突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能②利用动物细胞融合方法制备单克隆抗体。
四、动物细胞核移植：过程：①从卵巢中采集卵母细胞且培育到减数第二次分裂中期。
②通过显微操作技术去除卵母细胞中的核和第一极体。
③将供体细胞注入去核卵母细胞中。
④通过电刺激使细胞融合，得到重组细胞。
⑤用物理或化学方法激活，完成细胞分裂和发育过程，得到重组胚胎。
⑥胚胎移植。
⑦产出动物体。
种类：①胚胎细胞核移植：较易成功。
②体细胞核移植：较难成功。
原理：动物细胞核的全能性。
应用：①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁殖。
选修3 专题2 细胞工程考点点拨： 第一课时一、相关知识（一）基本概念植物组织培养、细胞脱分化、愈伤组织、丛芽、细胞的全能性；植物体细胞杂交、纤维素酶、果胶酶、原生质体、杂种细胞；植物的微型繁殖技术、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体；植物生长调节剂、生长素、细胞分裂素、赤霉素。
（二）知识网络（三）疑难解析1．植物组织培养也就是将植物的器官、组织、细胞甚至细胞器进行离体地、无菌的培养。
它是对细胞进行遗传操作及细胞保藏的基础。
此类技术发展起步较早，相对而言已比较成熟，各种培养基制备及很多操作方法已经基本规范化。
针对植物的培养主要有植物组织培养、植物细胞培养、花药及花粉培养、离体胚培养以及原生质体培养这几个大类，每一种都还可可以继续细分为更具体的小类。
组织培养首先将外植体分离出来，然后在无菌及适当条件下培养以诱导出愈伤组织，另外在愈伤组织随外植体生长一段时间后还需要进行继代培养，以避免代谢产物积累及水分散失等因素的影响。
细胞培养可分为悬浮细胞培养、平板培养、饲养层培养和双层滤纸植板几类，它植物细胞工程 细胞的全能性植物组织培养技术原理：细胞的全能性 过程：离体的植物组织→愈伤组织 →具有根茎叶的幼小植物 说明问题：分化的植物细胞仍具有 形成完整植株所需要 的全部基因 概念： 关键：之一：去除细胞壁； 之二：原生质体间的融合 方法：物理和化学的方法 过程： 优势：克服远缘杂交的障碍。
植物繁殖的新途径 作物新品种的培育 微型繁殖 作物脱毒 人工种子 单倍体育种 突变体的利用们都是将选定的植物细胞于适当的条件下进行培养，以得到大量基本同步化的细胞，为遗传操作提供材料。
花粉及花药培养主要是使花粉改变正常发育途径而转向形成胚状体和愈伤组织，从而产生单倍体植株。
离体胚培养有幼胚与成熟胚培养两类，通过使用相应的培养基使离体胚正常的萌发生殖，以供研究和操作使用。
原生质体的培养则是一切利用原生质体进行遗传操作的基础，它是将取得的植物细胞去除细胞壁形成原生质体后进行培养，具体方法与细胞培养有一定的相似之处。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020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。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案细胞工程是一门涉及生物学、医学和工程学等多个领域的新兴学科，它主要研究利用细胞的生物学特性和工程技术手段来解决医学、农业和环境等领域的问题。
高中生物选修三专题二涉及的细胞工程的知识点主要包括细胞培养技术、细胞融合技术、基因工程技术以及细胞治疗等方面。
一、细胞培养技术1. 细胞培养的概念和意义细胞培养是指将细胞以合适的培养条件在人工培养基中进行生长和繁殖的技术。
利用细胞培养技术，可以研究细胞的生物学特性、制备生物药物、进行组织工程等。
2. 细胞培养的基本原理和步骤细胞培养的基本原理是利用培养基提供的养分和生长因子，通过调节培养条件如温度、pH值和气氛等，使细胞在体外生长和繁殖。
细胞培养的步骤包括细胞的分离、细胞的传代、细胞的增殖和细胞的检测。
3. 细胞培养的类型和应用细胞培养的类型主要包括原代细胞培养、细胞系的培养和转染细胞的培养等。
细胞培养在医学上的应用包括生产疫苗、制备生物药物、进行细胞治疗和组织工程等。
二、细胞融合技术1. 细胞融合的概念和意义细胞融合是指将两个或更多不同种类的细胞融合在一起，形成一种新的细胞，从而产生许多新的特性和功能。
细胞融合技术可以用于制备嵌合抗体、研究细胞信号传导途径、分析病毒感染机制等。
2. 细胞融合的方法和机制细胞融合的方法主要包括化学方法、电融合和病毒介导融合等。
细胞融合的机制涉及细胞膜的融合、染色体的融合和胞质的融合等。
3. 细胞融合的应用细胞融合技术在医学上的应用包括制备嵌合抗体、研究肿瘤发生机制和治疗肿瘤等。
三、基因工程技术1. 基因工程的概念和意义基因工程是指通过人工方法将不同物种的基因片段进行组装和改组，从而创造具有特定功能的基因，进而改变物种的遗传特征。
基因工程技术可以用于农业、医药和环境等方面。
2. 基因工程的方法和步骤基因工程的方法主要包括基因片段的克隆、基因的定向突变和基因的转导等。
基因工程的步骤包括目的基因的选择、目的基因的克隆和目的基因的转导等。
