【课件】2023届高三一轮复习生物：+细胞工程课件.pptx

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1、细胞工程细胞工程考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程基本技术：植物细胞工程基本技术：植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交菊花花瓣培育菊花花瓣培育出的菊花出的菊花植物的茎段为什么可以培育出完整的植株？植物的茎段为什么可以培育出完整的植株？植物的茎段是怎样培育成一株完整的植株？植物的茎段是怎样培育成一株完整的植株？植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物组织培养是指将植物组织培养是指将离体离体的植物器官、组织或细胞等，的植物器官、组织或细胞等，培养在培养在人工配制的培养基人工配制的培养基上，给予上，给予适宜的培养条件适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。诱导其形成完整

2、植株的技术。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程细胞的全能性：细胞的全能性：细胞具有全能性的原因：细胞具有全能性的原因：体现全能性的标志：体现全能性的标志：体现全能性的实例：体现全能性的实例：不同细胞的全能性比较：不同细胞的全能性比较：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。成其他各种细胞的潜能。细胞细胞 完整个体或其他各种细胞完整个体或其他各种细胞受精卵发育成个体；蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰；用一片叶子、一片花瓣等繁殖出新的植株1、细胞的全能性（1 1）生殖细胞体细胞）生殖细胞体细胞（2 2）植物细胞动物

3、细胞）植物细胞动物细胞（3 3）分化程度越高，全能性越低）分化程度越高，全能性越低细胞含有控制该生物生长发育的全部基因细胞含有控制该生物生长发育的全部基因考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程不能体现全能性的实例：不能体现全能性的实例：不能体现全能性的原因：不能体现全能性的原因：1.1.是不是所有的活细胞都具有全能性？是不是所有的活细胞都具有全能性？2.2.种子发育成植株体现了全能性了吗？种子发育成植株体现了全能性了吗？3.3.植物细胞在什么条件下能表现出全能性？植物细胞在什么条件下能表现出全能性？不是；例如不是；例如哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管

4、细胞没有；没有；植物种子的胚已完成了早期发育植物种子的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，相当于新植物体的幼体，没有体现出细胞具有发育成完整植株的潜能；没有体现出细胞具有发育成完整植株的潜能；当植物细胞处于当植物细胞处于离体状态离体状态时，在时，在一定的营养物质、激素和其他外界一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养Q1Q

5、1：外植体的选择需要考虑哪些因素？：外植体的选择需要考虑哪些因素？不同植物不同植物的组织培养难度的组织培养难度同一种植物的不同组织培养难度（同一种植物的不同组织培养难度（材料的年龄、保存时间材料的年龄、保存时间）菊花的组织培养，一般选择菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝未开花植株的茎上部新萌生的侧枝外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。外植体外植体脱分化愈伤组愈伤组织织再分化根、芽根、芽等等试管试管苗苗移栽完整完整植株植株外植体外植体考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养外植体外植体脱分化愈伤组愈伤组织织再分化根、芽根、芽等等试管试管苗苗移栽

6、完整完整植株植株外植体外植体愈伤愈伤组织组织细胞排列疏松无规则细胞排列疏松无规则高度液泡化高度液泡化形态无定形形态无定形由薄壁细胞组成由薄壁细胞组成组培过程中的愈伤组织组培过程中的愈伤组织愈伤组织的特点：愈伤组织的特点：考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养外植体外植体脱分化愈伤组愈伤组织织再分化根、芽根、芽等等试管试管苗苗移栽完整完整植株植株外植体外植体愈伤愈伤组织组织脱分化脱分化概念概念 实质实质结果结果光照条件光照条件过程中涉及的生命活动过程中涉及的生命活动在一定的在一定的_和和_等条件的等条件的_下，下，_的细胞的细胞_，转变成，转变成_的过程；的过程；激素激素营养营养

7、诱导诱导已经分化已经分化失去其特有的结构和功能失去其特有的结构和功能未分化的细胞未分化的细胞恢复细胞的全能性恢复细胞的全能性形成愈伤组织形成愈伤组织一般不需要光照一般不需要光照只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养外植体外植体脱分化愈伤组愈伤组织织再分化根、芽根、芽等等试管试管苗苗移栽完整完整植株植株外植体外植体愈伤愈伤组织组织脱分化脱分化再分化再分化概念概念 _能重新能重新_成成_的过程；的过程；实质实质结果结果条件条件过程中涉及的生命活动过程中涉及的生命活动愈伤组织愈伤组织分化分化芽、根等器官芽、根

8、等器官基因的选择性表达基因的选择性表达再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株适宜的养料和激素，适宜的温度、光和无菌条件适宜的养料和激素，适宜的温度、光和无菌条件光：诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用光：诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养外植体外植体脱分化愈伤组愈伤组织织再分化根、芽根、芽等等试管试管苗苗移栽完整完整植株植株外植体外植体愈伤愈伤组织组织脱分化脱分化再分化再分化Q2Q2：可不可以直

9、接用微生物培养基进行培养？为什么：可不可以直接用微生物培养基进行培养？为什么？n植物生长需要植物生长需要大量的无机营养大量的无机营养，微生物的培养基含有的，微生物的培养基含有的无机营养很少。无机营养很少。植物细胞培养基（参见本书附录植物细胞培养基（参见本书附录1 1）无机营养成分无机营养成分（水和各种无机盐）（水和各种无机盐）有机营养成分有机营养成分（蔗糖、氨基酸、维生素等）（蔗糖、氨基酸、维生素等）特定浓度和比例的激素特定浓度和比例的激素（主要是生长素和细胞分裂素）；（主要是生长素和细胞分裂素）；蔗糖的作用：提供能量，调节渗透压蔗糖的作用：提供能量，调节渗透压考点一考点一 植物细胞工程植物细

10、胞工程2、植物组织培养外植体外植体脱分化愈伤组愈伤组织织再分化根、芽根、芽等等试管试管苗苗移栽完整完整植株植株外植体外植体愈伤愈伤组织组织脱分化脱分化再分化再分化Q3Q3：脱分化和再分化过程生长素和细胞分裂素的比例是否一致？：脱分化和再分化过程生长素和细胞分裂素的比例是否一致？植物中植物中生长素生长素和和细胞分裂素细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，生长素和细胞分裂素的关键性激素，生长素和细胞分裂素同时使用同时使用，用量的，用量的比例比例对对植物细胞发育方向的影响。植物细胞发育方向的影响。生长素生长素细胞分裂素：细胞分裂素：有利于根的分化有利于根

11、的分化生长素生长素细胞分裂素：细胞分裂素：生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素再分化再分化不需要光需要光细胞全能性表现的条件：细胞全能性表现的条件：1 1）离体状态的细胞或组织；离体状态的细胞或组织；2 2）无菌操作（防止杂菌污染）无菌操作（防止杂菌污染）3 3）适宜物质的诱导和调节（激素主要是细胞分裂素和生长素）适宜物质的诱导和调节（激素主要是细胞分裂素和生长素）4 4）种类齐全、比例适合的营养物质种类齐全、比例适合的营养物质5 5）适宜的外界条件（如温度、适宜的外界条件（如温度、pHpH、光照等）、光照等）考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养（1 1）制备外植体）

12、制备外植体消毒：消毒：切段：（无菌操作）切段：（无菌操作）酒精酒精30S30S无菌水无菌水洗洗2-32-3次次次氯酸钠次氯酸钠溶液溶液30min30min无菌水无菌水洗洗2-32-3次次材料：材料：幼嫩的菊花茎段幼嫩的菊花茎段探究-实践：菊花的组织培养菊花的组织培养（2 2）接种到诱导）接种到诱导愈伤组织愈伤组织培养基培养基脱分化脱分化 形成愈伤组织形成愈伤组织外植体不要倒插。外植体不要倒插。避光，光照会促进组织分化，避光，光照会促进组织分化，不利于产生大量的愈伤组织。不利于产生大量的愈伤组织。愈伤组织愈伤组织考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程2、植物组织培养探究-实践：菊花的组织培养菊花

13、的组织培养(3(3）接种到诱导）接种到诱导生芽生芽培养基培养基（4 4）接种到诱导）接种到诱导生根生根培养基培养基*注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根；注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根；*该过程每日需要给予适当时间和强度的光照；该过程每日需要给予适当时间和强度的光照；（5 5）移栽培养）移栽培养(2019(2019年高考年高考-新课标新课标卷卷)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管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。苗的过程如图所示。（1 1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植

14、株，这是因为植物细胞具有细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有_。（2 2）步骤）步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是切取的组织块中要带有形成层，原因是_。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程全能性或形成完整植株所需的全部基因）全能性或形成完整植株所需的全部基因）形成层容易诱导形成愈伤组织形成层容易诱导形成愈伤组织(2019(2019年高考年高考-新课标新课标卷卷)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管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。苗的过程如图所示。（3 3）从步骤）从步骤到步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是需要更换新的培养基，其原因是_。在新的培养基

15、上愈伤组织通过细胞的在新的培养基上愈伤组织通过细胞的_过程，最终可形成过程，最终可形成试管苗。试管苗。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同细胞分裂素的比例不同再分化再分化(2019(2019年高考年高考-新课标新课标卷卷)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管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。苗的过程如图所示。（4 4）步骤）步骤要进行照光培养，其作用是要进行照光培养，其作用是_。（5 5）经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的）经组

16、织培养得到的植株，一般可保持原品种的_，这种繁殖方式属于这种繁殖方式属于_繁殖。繁殖。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 遗传特性遗传特性无性无性考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程3、植物体细胞杂交技术杂种杂种植株植株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再生再生出细出细胞壁胞壁脱脱分分化化愈伤愈伤组织组织再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体A A杂种细杂种细胞胞ABAB去去 壁壁去去 壁壁人工人工诱导诱导融合完成的标

17、志融合完成的标志植物细胞植物细胞B B考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程3、植物体细胞杂交技术、去壁的常用方法：、去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等）、原生质体融合方法：、原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电激等物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG）、细胞融合的基础：、细胞融合的基础：植物细胞膜的流动性植物细胞膜的流动性、细胞融合的标志：、细胞融合的标志：形成新的细胞壁形成新的细胞壁细胞核的融合细胞核的融合 、细胞融合的实质：、细胞融合的实质：、杂交细胞发育成新植物体：、杂交细胞发育成新植物体：植物组织培养技术

18、植物组织培养技术、原理：、原理：植物细胞膜的流动性和植物细胞的全能性植物细胞膜的流动性和植物细胞的全能性、意义：、意义：克服克服不同种生物不同种生物远缘杂交不亲和的障碍远缘杂交不亲和的障碍考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程3、植物体细胞杂交技术思考：将思考：将A A植物细胞和植物细胞和B B植物细胞进行杂交，植物细胞进行杂交，诱导融合后，培养基中有几诱导融合后，培养基中有几种类型的细胞？种类型的细胞？A A、B B、AAAA、BBBB、ABAB、多细胞融合体、多细胞融合体检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植

19、物性状进行判断。的植物性状进行判断。若只表现出一种植物的性状，说明是未融合细胞。若只表现出一种植物的性状，说明是未融合细胞。若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。若得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，若得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。则是多细胞融合体。若得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强，则是同种细胞若得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。融合的结果。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程3、植物体细胞杂交技术思考：将思考：将A A植物细胞和

20、植物细胞和B B植物细胞进行杂交，植物细胞进行杂交，诱导融合后，培养基中有几诱导融合后，培养基中有几种类型的细胞？种类型的细胞？A A、B B、AAAA、BBBB、ABAB、多细胞融合体、多细胞融合体选出选出ABAB型型(杂种杂种)细胞（不考虑多细胞融合体）的方法：细胞（不考虑多细胞融合体）的方法：第一次第一次培养在适合培养在适合A A不适合不适合B B的条件下的条件下第二次第二次培养在适合培养在适合B B不适合不适合A A的条件下的条件下淘汰淘汰B B和和BBBB型的细胞型的细胞淘汰淘汰A A和和AAAA型的细胞型的细胞选出选出ABAB型细胞型细胞考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程3、植

21、物体细胞杂交技术白菜白菜“白菜甘蓝白菜甘蓝”同普通同普通白菜相比，具有白菜相比，具有生长期生长期短、耐热性强和易于贮短、耐热性强和易于贮藏藏等优点。等优点。紫甘蓝紫甘蓝思考：白菜、甘蓝是二倍体，那么获得的白菜思考：白菜、甘蓝是二倍体，那么获得的白菜甘蓝是几倍体甘蓝是几倍体？异源四倍体异源四倍体白菜甘蓝白菜甘蓝 若若A A含有含有2N2N条染色体，条染色体，2 2个染色体组，基因型为个染色体组，基因型为AabbAabb，B B含有含有2M2M条染色体，条染色体，2 2个染色体组，基因型为个染色体组，基因型为ccDdccDd，则新植株应为四倍，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为体，其体细胞中

22、染色体数为2N+2M,2N+2M,基因型为基因型为AabbccDdAabbccDd。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程4、植物细胞工程的应用-植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径快速繁殖快速繁殖愈伤组织试管苗脱分化再分化特点：特点：保持优良品种的遗传特性保持优良品种的遗传特性；高效快高效快速地实现种苗的速地实现种苗的大量繁殖大量繁殖外植体经济林木濒危植物优良观赏植物无性繁殖作物苗木快速繁殖应用：应用：考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程4、植物细胞工程的应用-植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径作物脱毒马铃薯马铃薯a.a.作物病毒积累作物病毒积累草莓草莓香蕉香蕉感染的病毒很感染的病毒很容易传给后

23、代容易传给后代无性无性繁殖繁殖病毒在作物病毒在作物体内体内积累积累作物产量降低作物产量降低品质变差品质变差b.b.脱毒方法脱毒方法取取顶端分生区顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）进行植）进行植物组织培养，获得脱毒苗。物组织培养，获得脱毒苗。c.c.优点优点明显提高农作物的明显提高农作物的产量产量和和品质品质考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程4、植物细胞工程的应用-植物新品质的培育单倍体育种取花药单倍体幼苗脱分化脱分化纯合二倍体人工诱导染人工诱导染色体加倍色体加倍优良品种选择选择愈伤组织再分化再分化花药离体培养花药离体培养优点：明显地缩短育种年限；

24、是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变明显地缩短育种年限；是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。的理想材料。考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程4、植物细胞工程的应用-植物新品质的培育外植体愈伤组织试管苗脱分化脱分化再分化再分化植株诱变筛选筛选有用的突变体突变体的利用原理：在植物组织培养过程中，由在植物组织培养过程中，由于培养细胞于培养细胞一直处于不断增殖的状一直处于不断增殖的状态态，因此它们，因此它们容易受到培养条件和容易受到培养条件和诱变因素诱变因素(如射线、化学物质等如射线、化学物质等)的的影响而产生突变影响而产生突变。突变体育种的原理是突变，诱变育突变体育种的原理是突变，诱变育种

25、的原理是基因突变。种的原理是基因突变。突变突变 =基因突变基因突变 染色体变异染色体变异考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程4、植物细胞工程的应用-细胞产物的工厂化生产次生代谢物植物代谢产生一些不是植物基本生命活动所必需的产物植物代谢产生一些不是植物基本生命活动所必需的产物次生代谢物次生代谢物。化学本质作用应用直接获取困难化学合成困难利用利用植物细胞培养植物细胞培养来获得目标产物来获得目标产物细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产小分子有机物小分子有机物(酚类、萜类和含氮类酚类、萜类和含氮类)植物抗病、抗虫植物抗病、抗虫药物、香料、色素药物、香料、色素含量低、从植物组织提取会大量破坏植物资

26、源含量低、从植物组织提取会大量破坏植物资源有些产物不能或难以通过化学合成途径得到有些产物不能或难以通过化学合成途径得到考点一考点一 植物细胞工程植物细胞工程4、植物细胞工程的应用-细胞产物的工厂化生产植物细胞培养(细胞产物工厂化生产)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。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。外植体外植体愈伤组织愈伤组织细胞悬液细胞悬液脱分化脱分化振荡分散振荡分散细胞悬浮培养细胞悬浮培养细胞产物细胞产物提取提取考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养（1 1）概念：从动物机体中取出）概念：从动物机体中取出相关组织相关组织，将

27、它们分散成，将它们分散成单个细胞单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长生长和和增殖增殖。（2 2）原理：）原理：细胞增殖细胞增殖（3 3）培养条件：）培养条件：营养条件营养条件:(1)(1)合成培养基合成培养基:将细胞所需的营养物质按将细胞所需的营养物质按_严格配制而成。严格配制而成。(2)(2)天然成分天然成分:_:_等。等。(3)(3)一般使用一般使用_培养基培养基,即培养液。即培养液。种类和所需量种类和所需量血清血清液体液体 营养物质主要包括：营养物质主要包括：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、糖类、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、

28、微量元素微量元素等。等。培养皿培养瓶培养瓶考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境:(1)(1)培养液和培养用具培养液和培养用具_处理。处理。(2)_(2)_环境下操作。环境下操作。(3)(3)培养液定期更换的原因培养液定期更换的原因:_:_温度、温度、pHpH和渗透压和渗透压:(1)(1)适宜的温度适宜的温度:哺乳动物多以哺乳动物多以_ _ 为宜。为宜。(2)(2)适宜的适宜的pH:pH:多数细胞生存的适宜多数细胞生存的适宜pHpH为为_。(3)(3)适宜的渗透压。适宜的渗透压。气体环境气体环境:95%95%空气和空气和5%CO5%CO2 2的的

29、COCO2 2培养箱中。培养箱中。COCO2 2的主要作用的主要作用:_:_。36.50.536.50.57.27.27.47.4维持培养液的维持培养液的pHpH清除代谢物清除代谢物,防止防止细胞代谢物积累对细胞自身细胞代谢物积累对细胞自身造造成危害成危害无菌无菌灭菌灭菌COCO2 2培养箱培养箱考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养培养瓶或培养皿壁：培养瓶或培养皿壁：表面光滑、无毒、易于帖附。表面光滑、无毒、易于帖附。体外培养的动物生长类型体外培养的动物生长类型悬浮生长类悬浮生长类：贴壁生长类贴壁生长类：大多数大多数体外培养的细胞需要体外培养的细胞需要贴附于某些基质表贴附于某

30、些基质表面面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的的瓶壁瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。上，这种现象称为细胞贴壁。能够悬浮在培养液中生长增殖能够悬浮在培养液中生长增殖。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制细胞的接触抑制。考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养动物胚胎或幼龄动物的组织动物胚胎或幼龄动物的组织配置细胞悬液配置细胞悬液1010代细胞代细胞转入培养瓶转入培养瓶5050代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限传代细胞分散

31、开细胞分散开加培养液稀释加培养液稀释分瓶分瓶传代培养传代培养原代培养原代培养剪碎剪碎、胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理胰蛋白酶的作用：将胰蛋白酶的作用：将动物组织细胞动物组织细胞间的蛋白质间的蛋白质酶解，使细胞分散开；酶解，使细胞分散开；控制好消化时间，时间太长会消化控制好消化时间，时间太长会消化细胞膜上的蛋白质。细胞膜上的蛋白质。原代培养：原代培养：从动物体内取出的动物组织从动物体内取出的动物组织消化后的消化后的初次培养初次培养。传代培养：传代培养：原代培养的细胞出现原代培养的细胞出现接触抑接触抑制制后，需要后，需要重新用胰蛋白酶等处理，然重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养后分瓶继续培养，让细胞

32、增殖。这样的，让细胞增殖。这样的培养过程即为传代培养。培养过程即为传代培养。考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养动物胚胎或幼龄动物的组织动物胚胎或幼龄动物的组织配置细胞悬液配置细胞悬液1010代细胞代细胞转入培养瓶转入培养瓶5050代细胞代细胞无限传代无限传代细胞分散开细胞分散开加培养液稀释加培养液稀释分瓶分瓶传代培养传代培养原代培养原代培养剪碎剪碎、胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理传代培养传代培养收集细胞收集细胞a.a.悬浮生长类：直接用悬浮生长类：直接用离心法离心法收集收集b.b.贴壁生长类：贴壁生长类：重新用重新用胰蛋白酶胰蛋白酶等等处理，使之分散成单个细胞，然后处理，使之分散

33、成单个细胞，然后再用再用离心法离心法收集。收集。将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养分瓶培养的步骤：分瓶培养的步骤：考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养动物胚胎或幼龄动物的组织动物胚胎或幼龄动物的组织配置细胞悬液配置细胞悬液1010代细胞代细胞转入培养瓶转入培养瓶5050代细胞代细胞无限传代无限传代细胞分散开细胞分散开加培养液稀释加培养液稀释分瓶分瓶传代培养传代培养原代培养原代培养剪碎剪碎、胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理传代培养传代培养传代传代1010代以内，遗传物质不改变。代以内，遗传物质不改变。传代传代10-5010-50代左右，增长缓慢以代左右

34、，增长缓慢以至于完全停止，部分细胞核型可至于完全停止，部分细胞核型可能发生变化（遗传物质可能改变）能发生变化（遗传物质可能改变）继续传代培养少部分细胞获得不继续传代培养少部分细胞获得不死性，细胞突变，遗传物质已经死性，细胞突变，遗传物质已经改变，等同于癌细胞。改变，等同于癌细胞。细胞株：细胞株：一般一般来来说遗传物质未改变说遗传物质未改变细胞系：细胞系：部分部分遗传物质已改变遗传物质已改变考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程1、动物细胞培养比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理培养基性质培养基性质培养基特有成分培养基特有成分培养结果培养结果培养目的培养目的相

35、同点相同点获得细胞或细胞产物获得细胞或细胞产物常用固体培养基常用固体培养基植物体植物体葡萄糖、葡萄糖、动物血清动物血清常用液体培养基常用液体培养基细胞增殖细胞增殖植物细胞的全能性植物细胞的全能性许多细胞许多细胞快速繁殖等快速繁殖等蔗糖、蔗糖、植物激素植物激素1.1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；2.2.均需无菌操作，需要适宜的温度、均需无菌操作，需要适宜的温度、pHpH等条件等条件考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程2、干细胞的培养及其应用概念：概念：动物和人体内仍保留的动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞少数具有分裂

36、和分化能力的细胞。在一。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。分布：分布：干细胞存在于干细胞存在于早期胚胎早期胚胎、骨髓骨髓和和脐带血脐带血等多种组织和器官中；等多种组织和器官中；分类：分类：包括包括胚胎干细胞胚胎干细胞和和成体干细胞成体干细胞等。等。（1 1）胚胎干细胞（简称）胚胎干细胞（简称ESES细胞细胞）分布：分布：存在于存在于早期胚胎早期胚胎中中特点：特点：具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能

37、应用：应用：ESES细胞在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等细胞在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程2、干细胞的培养及其应用（2 2）成体干细胞）成体干细胞分布：分布：存在于存在于成体组织或器官内成体组织或器官内中中特点：特点：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只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。胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例：发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例：造血干细胞造血干细胞主要存在于成体的主要存在于成体

38、的_、_和和_中中骨髓骨髓外周血外周血脐带血脐带血考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程2、干细胞的培养及其应用 治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）金森病、阿尔茨海默病等）治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病造血系统、免疫系统功能障碍等疾病 有着有着自我更新能力自我更新能力及及分化潜能分化潜能的干细胞，与的干细胞，与组织、组织、器官的发育、再生器官的发育、再生和和修复修复等密切相关。等密切相关。干细胞的应用干细胞的应用（1 1）应用应用原理：

39、原理：（2 2）应用实例：应用实例：造血干细胞：造血干细胞：神经干细胞：神经干细胞：干细胞将在干细胞将在再生医学再生医学、药物安全性药物安全性与与有效性检测有效性检测等等领域发挥大作用。领域发挥大作用。（3 3）面临的问题面临的问题：存在存在导致肿瘤发生的风险导致肿瘤发生的风险（4 4）应用展望：应用展望：考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程2、干细胞的培养及其应用诱导多能干细胞（诱导多能干细胞（iPSiPS细胞）细胞）（1 1）胚胎干细胞的局限性：）胚胎干细胞的局限性：胚胎干细胞必须从胚胎干细胞必须从_中获取中获取 ，涉及，涉及_；因而限制了在医学上的应用。；因而限制了在医学上的应用。胚胎

40、胚胎伦理问题伦理问题（2 2）诱导多能干细胞概念：）诱导多能干细胞概念：通过通过体外诱导小鼠成纤维细胞体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了，获得了类似胚胎干细胞类似胚胎干细胞的一种的一种细胞细胞，称为诱导多能干细胞，简称称为诱导多能干细胞，简称iPSiPS细胞。细胞。诱导方法：诱导方法：将特定基因或特定蛋白导入细胞将特定基因或特定蛋白导入细胞（成纤维细胞以及已分化成纤维细胞以及已分化的的T T细胞、细胞、B B细胞均可）细胞均可）；或或用用小分子化合物诱导小分子化合物诱导形成。形成。（3 3）诱导多能干细胞优点：）诱导多能干细胞优点：诱导过程诱导过程无无须须破坏胚胎破坏胚胎；iPSiPS细胞细胞可以

41、来源于病人自身的体细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内，将它移植回病人体内后，后，理论上可以避免免疫排斥反应理论上可以避免免疫排斥反应。考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程(2022(2022 海南海南)以我国科学家为主的科研团队将以我国科学家为主的科研团队将OSNLOSNL（即（即4 4个基因个基因Oct4Oct4Sox2Sox2NanogNanogLin28ALin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFsCEFs），诱导其重编程为诱），诱导其重编程为诱导多能干细胞（导多能干细胞（iPSiPS），再诱导），再诱导iPSiPS分化为诱导原始

42、生殖细胞（分化为诱导原始生殖细胞（iPGCsiPGCs），然后将），然后将iPGCsiPGCs注射到孵化注射到孵化2.52.5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，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。实验流程如图。回答下列问题。（1 1）CEFsCEFs是从孵化是从孵化9 9天的黑羽鸡天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用_处理。处理。动物细胞培养通常需要在合成培动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加养基中添加_等天等天然成分，以满足细胞对某些细胞然成分

43、，以满足细胞对某些细胞因子的需求。因子的需求。胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶动物血清动物血清考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程(2022(2022 海南海南)以我国科学家为主的科研团队将以我国科学家为主的科研团队将OSNLOSNL（即（即4 4个基因个基因Oct4Oct4Sox2Sox2NanogNanogLin28ALin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFsCEFs），诱导其重编程为诱），诱导其重编程为诱导多能干细胞（导多能干细胞（iPSiPS），再诱导），再诱导iPSiPS分化为诱导原始生殖细胞（分化为诱导原始生殖细胞（iPGCsiP

44、GCs），然后将），然后将iPGCsiPGCs注射到孵化注射到孵化2.52.5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，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。实验流程如图。回答下列问题。（2 2）体外获取）体外获取OSNLOSNL的方法有的方法有_（答出（答出1 1种即可）。若要在种即可）。若要在CEFsCEFs中表达外中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达源基因的蛋白，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，还须有启动子和标记基因外，还须有启动子和_等。启动子是等。启动子是_识别和结合的部位，有了

45、它才能识别和结合的部位，有了它才能驱动驱动_。PCRPCR技术、人工合成法技术、人工合成法终止子终止子 RNA RNA聚合酶聚合酶 目的基因转录出目的基因转录出mRNAmRNA，最，最终表达出所需要的蛋白质终表达出所需要的蛋白质 考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程(2022(2022 海南海南)以我国科学家为主的科研团队将以我国科学家为主的科研团队将OSNLOSNL（即（即4 4个基因个基因Oct4Oct4Sox2Sox2NanogNanogLin28ALin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFsCEFs），诱导其重编程为诱），诱导其重编程为诱导多能

46、干细胞（导多能干细胞（iPSiPS），再诱导），再诱导iPSiPS分化为诱导原始生殖细胞（分化为诱导原始生殖细胞（iPGCsiPGCs），然后将），然后将iPGCsiPGCs注射到孵化注射到孵化2.52.5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，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。实验流程如图。回答下列问题。（3 3）iPSiPS细胞和细胞和iPGCsiPGCs细胞的形态、细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是结构和功能不同的根本原因是_。（5 5）该实验流程中用到的生物技）该实验流程中用到的生物技术有术有_（答（答出出2 2点即可）

47、。点即可）。（4 4）诱导）诱导iPSiPS细胞的技术与体细胞细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是：核移植技术的主要区别是：基因的选择性表达基因的选择性表达 基因工程、动物细胞培养基因工程、动物细胞培养考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程(2022(2022 海南海南)以我国科学家为主的科研团队将以我国科学家为主的科研团队将OSNLOSNL（即（即4 4个基因个基因Oct4Oct4Sox2Sox2NanogNanogLin28ALin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFsCEFs），诱导其重编程为诱），诱导其重编程为诱导多能干细胞（导多能干细胞（i

48、PSiPS），再诱导），再诱导iPSiPS分化为诱导原始生殖细胞（分化为诱导原始生殖细胞（iPGCsiPGCs），然后将），然后将iPGCsiPGCs注射到孵化注射到孵化2.52.5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，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。实验流程如图。回答下列问题。（4 4）诱导）诱导iPSiPS细胞的技术与体细胞细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是：核移植技术的主要区别是：诱导诱导iPSiPS细胞的技术是将已经分化的细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞（细胞

49、（iPSiPS），再诱导），再诱导iPSiPS分化为诱导分化为诱导原始生殖细胞（原始生殖细胞（iPGCsiPGCs）的技术，而）的技术，而细胞核移植技术是将动物的一个细细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，使这个重组的细胞发育为胚胎，继使这个重组的细胞发育为胚胎，继而发育为动物个体的技术。而发育为动物个体的技术。考点二考点二 动物细胞工程动物细胞工程(2021(2021年山东泰安模拟年山东泰安模拟)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导

50、成纤维细胞，获得了类似于胚胎限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称简称iPSiPS细胞细胞)。因为诱导过程无须破坏。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且胚胎，而且iPSiPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPSiPS细胞的应用前景优于胚细胞的应用前景优于胚胎干细胞。胎干细胞。如图为如图为iPSiPS细胞的获得及用细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意其培育不同种细胞的示意图图(c(cMycMyc、Klf4Klf4、Sax2Sax2和和Oct3/4Oct3/