课件50张PPT。教师用书独具演示●课标解读
1．了解细胞工程的发展。
2．简述细胞工程的基本技术。
3．举例说明细胞工程的应用。
●教学地位
本节通过实例介绍了细胞工程的基本技术和细胞工程的应用，让学生对细胞工程有一个整体的了解，并激发学生的学习兴趣，并为下面两节植物细胞工程和动物细胞工程做好准备。细胞工程的基本技术在生产上应用很广，因此在高考中考查的次数较多，多以选择题的形式考查。●教法指导
1．本节内容中细胞工程的基本技术和细胞工程的应用都是通过实例说明的，因此教学中要通过多媒体课件展示两方面的实例，让学生感受细胞工程的技术和应用的意义，也可让学生通过其他媒体搜集细胞工程技术和应用。
2．采用比较的方法对细胞工程的各项技术进行比较，加深对细胞工程技术的理解。●新课导入建议
通过课件展示花卉和苗木快速繁殖的工厂化生产。以轰动全世界的克隆羊“多利”的诞生及山东曹县五里墩的克隆牛“福福”等的诞生为例，播放它们诞生的流程。通过这些细胞工程的实例引出课题。●教学流程设计演示结束细胞工程的发展 盖玻片悬滴 动物细胞培养 离体 植物细胞与组织 硝酸钠 原生质体 体细胞杂交 体细胞的细胞核 去核卵细胞 克隆 细胞工程的基本技术 细胞 无菌 细胞融合 染色体工程 某些生物学特性 改良 加速繁育 细胞代谢产物 植物细胞工程 微生物细胞工程 无菌 培养基 分化 多个 一个细胞 纤维素酶 细胞核 去除细胞核 遗传信息 替换 定向改变 细胞工程的应用 离体 脱分化 再分化 分生区 茎尖 无病毒 氢气 抗体 器官移植 细胞工程与其他生物工程的关系 基因工程 酶制剂 生物制品 【提示】 植物组织培养需要在无菌条件下进行，防止杂菌污染导致培养物迅速死亡。
2．植物体细胞融合的最终目的是产生杂种植株。(√)
3．染色体工程使生物的遗传性状发生的变异属于基因重组。(×)
【提示】 属于染色体变异。
4．植物组织培养产生的新个体能保持亲代的优良性状。(√)细胞工程与基因工程的比较 【问题导思】
①基因工程和细胞工程的操作水平、技术方法有什么不同？
②基因工程和细胞工程的相同点是什么？【精讲精析】 基因工程和细胞工程虽然都取得了很大的研究和应用成就，但是还没有达到较为容易实现的程度。
【答案】 D细胞工程基本技术的比较 【问题导思】
①细胞工程的基本技术有哪些？
②细胞工程技术的手段有哪些？【精讲精析】
【答案】 D 细胞工程的应用 【问题导思】
①细胞工程都有哪些方面的应用？
②举例说明细胞工程在生物育种上的应用。
1．快速培养花卉及濒危植物
利用离体的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过脱分化、再分化等过程培育新植株。
(1)利用的技术：植物细胞与组织培养。2．获得无病毒作物
植物分生区附近，如茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病毒，而被用来培育无病毒植株。
3．开发洁净能源减少环境污染
利用细胞工程产氢技术，将蓝藻、绿藻、光合细菌等单细胞生物在特定的条件下产生的氢气作为燃料，是开发洁净新能源的途径之一，对减轻环境污染具有重要意义。
4．繁殖优良家畜品种及濒危动物
(1)利用的技术：体细胞克隆技术。
(2)意义：在快速繁殖具有优良性状的畜牧新品种、濒临灭绝的珍贵动物的种族繁衍等方面具有重大意义。【审题导析】 图示提供的解题的关键信息为：①②③④过程为体细胞杂交育种；⑤②③④过程为基因工程育种。
【精讲精析】 (1)图中⑤过程涉及基因工程，①过程为植物体细胞杂交，两者都需要植物细胞与组织培养技术的支持。
(2)基因工程中的载体为质粒，⑤过程是转化受体细胞。
(3)不管是基因工程育种还是植物体细胞杂交育种，都会打破物种的界限——生殖隔离，实现生物性状的定向改变。
【答案】 (1)基因工程 植物细胞与组织培养 植物体细胞杂交(细胞融合) (2)质粒 转化受体细胞 (3)打破生殖隔离、克服了远源杂交不亲和的障碍结 论 语 句
1．植物组织培养和细胞核移植技术的生物学原理是细胞全能性。
2．细胞融合技术依据的生物学原理是细胞膜的流动性。
3．细胞工程技术实现了不同物种间杂交，形成了前所未有的新杂交物种。
4．植物组织培养成功的关键是避免微生物污染，因此应在无菌条件下进行。1．(2013·江苏高考)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是( )
A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养【解析】 茎段扦插、幼芽嫁接、植物组织培养都是无性繁殖，可以大量快速得到与原有性状相同的个体，A、C、D均可选用，采用花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，但由于花粉粒为雄配子，发育来的单倍体植株会发生性状分离，不能保持亲代的优良性状，B错误。
【答案】 B2．(2013·连云港高二检测)下列属于植物组织培养的是
( )
A．花粉培养成单倍体植株
B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区
D．未受精的卵发育成植株【解析】 植物组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化、再分化形成完整植物体的过程。花粉能培养成单倍体植株，是在一定条件下离体形成的；芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分；未受精的卵发育成植株，不是在人工培养的情况下进行，而是在母体的调控下完成。
【答案】 A3．下列关于细胞融合的叙述，不正确的是( )
A．采用自然或人工的方法使2个或多个不同细胞融合为一个细胞
B．在促融合因子的作用下，仅仅使细胞核发生融合
C．常用的促融合因子有电场、聚乙二醇等
D．在植物细胞融合前需用纤维素酶等去除细胞壁
【解析】 在促融合因子的作用下，细胞之间的质膜发生粘连、融合，细胞质发生融合，进而发生核融合，形成杂种细胞。
【答案】 B4．(多选)下列生物工程技术的应用中属于细胞工程的是
( )
A．利用茎尖培养获得脱毒马铃薯
B．通过体细胞克隆技术培育出克隆牛
C．含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素
D．将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖为一个细胞系
【解析】 含有人胰岛素基因的大肠杆菌是转基因生物，属基因工程育种的结果。而试管动物、克隆技术、细胞培养都是在细胞水平上操作的生物工程技术。
【答案】 ABD(3)过程④的细胞分裂方式为______________。
(4)通常情况下，白菜和甘蓝不能杂交成功，原因是________________，上述方法克服了________________的障碍。
【解析】 过程①是去除细胞壁的过程，常用的方法是酶解法；用诱导剂诱导细胞融合，进而用组织培养法可获得杂种植株。由于白菜、甘蓝为不同物种，存在生殖隔离，利用上述方法可克服远源杂交不亲和的难题。
【答案】 (1)纤维素酶和果胶 (2)聚乙二醇
(3)有丝分裂 (4)存在生殖隔离 远源杂交不亲和课时作业（五）课件59张PPT。教师用书独具演示●课标要求
简述植物的组织培养。●课标解读
1．举例说明植物组织培养的原理、过程及应用。
2．对比植物组织培养，简述植物细胞培养的过程及应用。
3．举例说出植物体细胞杂交过程及应用。
●教学地位
植物组织培养技术解决了人类生存的关键问题(粮食问题)，为人类创造了巨大的财富。植物克隆的技术基础“植物的细胞和组织培养”及理论基础“植物细胞的全能性”为近年高考的重点，常以模式图、流程图或选择题的形式考查。●教法指导
1．细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。可采取先由学生去阅读教材P45有关内容，课件展示几个层层深入的问题，如“什么是细胞的全能性”、“为什么细胞具有全能性”、“全能性的体现”、“植物全能性实现的条件”等。由学生分组进行讨论，通过小组互评方式总结问题的答案。
2．组织培养是植物细胞工程的技术基础，可先由课件展示胡萝卜的形成层细胞离体进行组织培养的流程，学生归纳基本程序，同时给予校正，并对两个关键环节“脱分化、再分化”进行重点剖析。3．通过与植物组织培养比较的方法学习植物细胞培养，并让学生总结两项技术的相同点和不同点。
4．先通过课件演示植物体细胞杂交的过程，思考各个过程的原理和方法。●新课导入建议
上节课展示了花卉和苗木快速繁殖的工厂化生产，花卉和苗木快速繁殖需要怎样操作？经过怎样的过程？●教学流程设计演示结束植物组织培养 生物个体 全套遗传物质 体细胞 正常植株 细胞的全能性 植株的茎尖 根尖 器官 原生质体 已经分化 愈伤组织 结构和功能 旺盛分裂 薄壁细胞 诱导分化 胚芽 胚状体 人工胚乳 人工种皮 环境因素 优良性状 濒危植物 人工种皮 海藻酸钠 人工胚乳 碳水化合物 微胶囊 植物细胞培养 愈伤组织 液体 悬浮 继代培养 细胞群体 次生代谢产物 细胞 次生代谢产物 扩大培养 分离纯化 次生代谢产物 外部环境 植物细胞工程与育种 细胞壁 裸露 叶片 愈伤组织 纤维素酶 果胶酶 低速离心 细胞培养 体细胞杂交 诱导融合 病毒 细胞器 胚 愈伤组织 0.2%～0.4%秋水仙素 育种周期 获得纯系 【提示】 因为种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现细胞发育成完整植物体。
2．植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性。
(√)
3．人工种子与天然种子繁殖的方式相同。(×)
【提示】 天然种子是有性繁殖，人工种子是无性繁殖。4．植物细胞培养的目的是为了得到植物新个体。(×)
【提示】 植物细胞培养的目的是为了获得细胞的次生代谢产物。
5．两种细胞的原生质体融合后形成的融合细胞只有一种。(×)
【提示】 只考虑两两融合的情况，会产生AA、BB、AB三种类型的融合细胞。
6．单倍体育种即是通过花药的离体培养形成新品种的过程。(×)
【提示】 花药培养形成的植株是单倍体，高度不育，需经秋水仙素处理形成二倍体或多倍体才形成可育的新品种。细胞的全能性 【问题导思】
①如何判断一种生命现象是否体现了细胞的全能性？
②细胞的全能性表达需要哪些条件？
1．细胞全能性的原因(物质基础)
生物体的每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息，都有发育成为个体所需要的全部基因。从理论上来说，一个染色体组中含有发育成该物种的个体所需的全部基因。2．细胞全能性大小的比较
(1)植物细胞＞动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。
(2)受精卵＞生殖细胞(精子、卵细胞)＞体细胞。
(3)体细胞：分化程度低的＞分化程度高的，细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的，幼嫩的细胞＞衰老的细胞。3．实现细胞全能性的条件【精讲精析】 细胞全能性是指已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，所以判断是否体现细胞全能性的依据是看其能否发育成完整个体，选项中只有A、D项符合。B项DNA的扩增和C项杂交瘤细胞的培养分别属于分子和细胞水平上的克隆，不能体现细胞全能性。
【答案】 AD植物组织培养与植物细胞培养的比较 【问题导思】
①植物组织培养与植物细胞培养的区别是什么？
②植物组织培养与植物细胞培养有什么关系？(4)若①是花粉，则④是__________，这项技术可用在________(填育种方法)上。
(5)若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片颜色是________，这说明了根尖细胞____________，与叶肉细胞相比，④的根细胞没有叶绿素，这是________________的结果。
(6)紫草素是紫草的细胞产物，可用于制造治疗烫伤、割伤的药物，若用此项技术生产紫草素，培养将进行到________(填编号)。【审题导析】 (1)求解识图作答题的第一步是识图，识别出图中的结构和过程，然后再结合图形，根据所学知识逐项分析回答。
(2)根据图解，图中①、②、③、④分别表示离体的植物器官、组织或细胞(外植体)、愈伤组织、丛芽或胚状体、幼苗。【精讲精析】 (1)由于细胞具有全能性，所以①能被培养成为④。(2)③→④过程是叶等器官分化形成的过程，叶绿素的形成需要光照条件。(3)若想培育作物脱毒苗，需要选用无毒的外植体，植物茎尖的分生组织具有旺盛的分裂能力，没有病毒入侵；若想制作人工种子，应该选用③。(4)花粉离体培养获得的是单倍体植株，单倍体植株可用于单倍体育种。(5)根细胞具有发育成为完整个体所必需的全部基因，所以根细胞培养成的④的叶片是绿色的，由于基因的选择性表达，④的根细胞没有叶绿素。(6)愈伤组织能大量产生细胞产物，用组织培养技术生产紫草素应将培养进行到愈伤组织阶段。【答案】 (1)离体的植物器官、组织或细胞 细胞中含有发育成为完整个体所必需的全部遗传信息(全能性) (2)芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (3)茎尖 ③ (4)单倍体 单倍体育种 (5)绿色 具有全能性 基因选择性表达 (6)②利用植物体细胞杂交培育新品种 【问题导思】
①利用植物体细胞杂交培育新品种的原理是什么？
②利用植物体细胞杂交培育新品种的操作包括哪些步骤？
1．概念
植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。2．原理
原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性。将杂种细胞培育成杂种植株是组织培养的过程，依赖于植物细胞的全能性。
3．过程
植物体细胞杂交其过程可概括为四步：第一步，去除细胞壁。因为要获得的必须是有活力的原生质体，所以常用酶解法(纤维素酶和果胶酶)。第二步，诱导原生质体融合，这是关键环节。人工诱导的方法可分为物理法和化学法两大类。物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。第三步，由杂种细胞再生出新细胞壁。第四步，进行植物组织培养，得到杂种植株。4．实质
植物体细胞杂交的实质就是两个不同种的植物细胞融合为一个植物细胞的过程，由于杂种细胞具备了双亲的遗传物质，所以得到的杂种植株就有可能具备双亲的遗传性状。(1)在“番茄—马铃薯”的培育过程中，主要运用了植物细胞工程中的______________技术，原理是____________。
(2)可用____________________对番茄和马铃薯细胞进行处理获得原生质体；诱导番茄和马铃薯原生质体融合的化学试剂一般用____________________________。
(3)愈伤组织常用作诱变育种的理想材料，理由是_________________________________________________。
(4)不同物种生物之间存在着天然的__________，用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代，而体细胞杂交可以克服远源杂交不亲和的障碍。(5)植物组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质之外，还必须含有______从而促进愈伤组织的形成和再分化。
【审题导析】 (1)番茄—马铃薯的培养过程包括去除细胞壁、促融和杂种细胞的培养。
(2)原生质体的融合利用了膜的流动性，杂种细胞培养成杂种植物利用了细胞的全能性。
【精讲精析】 (1)要形成番茄—马铃薯杂交植株，必须通过植物体细胞杂交。该技术运用了细胞膜具有流动性的原理及植物细胞具有全能性的原理。(2)植物体细胞杂交时，首先要用酶解法去除细胞壁，形成原生质体，然后用促融方法促进原生质体融合，常用的化学促融剂是聚乙二醇(PEG)。(3)愈伤组织具有旺盛的分裂增殖能力，不断进行DNA复制，容易发生基因突变，因此，可施予一些诱导因素，使其发生更多的变异。(4)自然条件下，物种之间存在生殖隔离。(5)植物组织培养基除含有水、矿质离子、蔗糖、维生素等营养物质外，还必须含有一定浓度的植物激素，如生长素、细胞分裂素，它们存在的比例不同，可分别诱导根或芽的分化。【答案】 (1)植物体细胞杂交 细胞膜的流动性和细胞的全能性
(2)纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇(PEG)
(3)愈伤组织处于不断地分生状态，容易受到培养条件的影响而产生基因突变
(4)生殖隔离
(5)植物激素(植物生长调节剂)结 论 语 句
1．细胞的全能性是指构成生物体的每个细胞都具有发育成一个新的生物个体的潜能。
2．植物细胞工程的技术基础是植物组织培养。
3．细胞全能性与分化程度有关，一般是受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞。
4．植物组织培养中植物激素是启动细胞分裂、分化的关键因素。
5．植物组织培养中常用的植物激素是生长素和细胞分裂素。1．植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
【解析】 高度分化的植物细胞的全能性只有在离开母体后才能表现出来。成熟筛管的细胞无细胞核。导入其他植物细胞的基因属于基因工程，与细胞的全能性没有必然的联系。
【答案】 C2．(多选)(2012·苏州高二检测)将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中一定需要的是( )
A．具有完整细胞核的细胞
B．一定的营养物质和植物激素
C．离体状态
D．导入目的基因
【解析】 在进行植物组织培养时不需要导入目的基因。
【答案】 ABC3．(2013·重庆高考)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是( )
A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．生根时，培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂【解析】 消毒剂的使用既要杀死表面微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养，A项正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B项错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C项正确；α-萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，D项正确。
【答案】 B4．(2013·淮安高二检测)下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是( )
A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞
C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物
D．植物体细胞杂交技术可以克服不同物种间杂交不亲和的障碍
【解析】 植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种植株，克服不同物种间的杂交育种障碍。
【答案】 C(2)通过②过程产生的愈伤组织细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目上是否相同？________；染色体上所含的遗传物质是否相同？________；细胞的形态结构是否相同？________。
(3)在培养过程中，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，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证________。
(4)从育种的角度来看，植物组织培养与有性繁殖相比，优势主要有(列举两条) ______________________________。【解析】 题图展示了一个植物组织培养的过程，培养的过程中经过脱分化和再分化，再分化过程中有细胞分裂和细胞分化。在整个培养过程中细胞的分裂方式都是有丝分裂。因此，愈伤组织细胞与根的韧皮部细胞在染色体数目上是相同的，但由于基因的选择性表达，不同组织细胞的形态结构不同。在培养的整个过程中除了适宜的物质条件外，还必须保证无菌。植物组织培养具有保持母本的性状，培养周期短，繁殖效率高，能培育无病毒植株等优点。【答案】 (1)植物组织培养 全能 脱分化 再分化 细胞分裂和细胞分化 (2)相同 相同 不同 (3)植物激素(或植物激素类似物) 无菌 (4)能保持母本的性状；培养周期短，繁殖效率高；能培育无病毒植株(列出两条即可)课时作业（六）课件71张PPT。教师用书独具演示●课标解读
1．简述动物细胞的培养过程及所需条件。
2．掌握动物体细胞克隆技术，并关注其伦理问题。
3．举例说出细胞融合技术和单克隆抗体技术及应用。
●教学地位
动物细胞培养是动物克隆技术中最基础的技术，高考中常结合其他技术手段考查培养动物细胞的条件等。单克隆抗体的制备和应用是近几年生物科学和医学发展的热点之一，高考中常考查单克隆抗体制备的过程，如二次筛选的目的、制备单克隆抗体的设计思路等。●教法指导
1．动物细胞培养和动物细胞核移植都是以过程为主的内容，可让学生先学习教材或演示过程，然后让学生自己总结或板书图解过程，调动学生学习的积极性。
2．“动物细胞融合”部分，由于考虑到其基本原理与植物的原生质体融合相同，方法也类似，可以让学生来讲，教师给予补充和完善，突出学生自学能力和教师的指导作用。3．单克隆抗体的内容是重点。教师可以结合自己设置的问题“制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？”启发学生思考，采用多媒体引导，让学生互相交流讨论，突破难点，也对学生进行科学方法的训练。●新课导入建议
1．引导学生复习回顾上节课所学植物体细胞杂交技术的基本知识，提出问题：动物细胞能像植物原生质体那样融合吗？出示人—鼠细胞融合图片(PPT)，此实验说明动物细胞也是可以融合的。那么，如何实现动物细胞的融合，以及动物细胞融合后有何用途呢？这就是今天这节课我们要学习的内容。这样就很自然地引入新课。2．“神舟”十号飞船上进行了包括曾被广泛关注的细胞“太空婚礼”——动物细胞和植物细胞两项空间细胞融合试验： B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合、黄花烟草原生质体和“革新”一号烟草原生质体的融合两个科学实验，在电融合仪内经过160分钟后，终于获得成功。那动物细胞是如何进行融合的呢？细胞融合有什么样的用途呢？●教学流程设计演示结束动物细胞工程 细胞 分子 遗传特性 动物细胞与组织培养 体细胞克隆 单克隆抗体制备 动物细胞与组织培养 动物细胞与组织培养 胚胎 内环境 无菌 营养充足 生长、增殖 胰蛋白酶 营养液 生理盐水 培养瓶 动物血清 营养价值高 明确 控制 动物血清 初次 药物测试 生物学特性 分离稀释 培养空间 营养物质 10～50 肿瘤防治 细胞核移植与动物体细胞克隆 细胞 无性繁殖 细胞质 胚胎 细胞核移植技术 显微操作 同种或异种 卵细胞 融合的细胞 干细胞培养 组织或器官 种间 新物种 经济价值 细胞融合 2个 多个 杂种细胞 电场法 聚乙二醇 仙台病毒 单克隆抗体 单克隆抗体 特定抗体的杂交细胞 单克隆 蛋白质 特异性 灵敏度 肿瘤 器官移植 动物细胞培养 【问题导思】
①动物细胞培养的条件有哪些？
②动物细胞培养的过程分为哪几步？
1．原理
细胞增殖。2．培养条件
(1)无菌、无毒的环境：首先应保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境，即对培养液和所有的培养用具进行无菌处理。通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。另外，应定期更换培养液，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。
(2)营养：细胞体外培养所需营养物质与体内的环境基本相同。例如，需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。将细胞所需的上述营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。(3)温度和pH：细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体温相近，哺乳动物多以36.5±0.5 ℃为宜。多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。
(4)气体环境：细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。(1)原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。
(2)细胞贴壁和接触抑制。悬液中分散的细胞贴附在瓶壁上生长，称为贴壁生长。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。4．应用
(1)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，都可以借助动物细胞的大规模培养来生产。
(2)基因工程技术中常用的受体细胞。
(3)用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
(4)培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是___________________________________。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________________________________________。
(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需要________处理。
(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。【审题导析】 由题干可获取的信息有：(1)试验材料是肝细胞。(2)肝细胞有两种，一种是肝肿瘤细胞，一种是正常的肝细胞。解答本题时需明确动物细胞培养的过程、条件及应用，再结合每小题作答。【精讲精析】 癌细胞具有无限增殖的特点，故相同培养条件下，肝肿瘤细胞数量多于正常肝细胞数量。动物细胞培养需提供无菌环境，如向培养液中加入适量的抗生素可防止细菌的污染；需提供一定的营养，如向培养基中加入适量血清，以便补充合成培养基中缺乏的物质；需提供一定的气体环境，如向恒温培养箱中加入5%的CO2，目的是维持培养液的pH。
【答案】 (1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液的pH (3)停止 多 胰蛋白酶
(4)抗生素克隆及动物细胞核移植 【问题导思】
①如何从不同层次上理解克隆？
②动物细胞核移植的原理是什么？过程分为哪几步？
1．克隆
(1)概念：是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。(2)不同层次的克隆
①分子水平：如DNA复制。
②细胞水平：动物细胞培养。
③个体水平：“多利”羊的诞生。
2．细胞核移植技术的原理及条件
(1)原理：细胞核的全能性。
(2)动物细胞全能性的特点：动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性表达很难，但动物的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因，具有发育成完整个体的潜能，即动物的细胞核仍具有全能性。(3)细胞核全能性表达的条件：只靠动物的细胞核是不行的，必须提供促使细胞核表达全能性的物质和营养条件，要保证细胞核全能性的表达，去核的卵细胞是最合适的细胞，因为卵细胞体积大、易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。3．动物体细胞克隆
(1)克隆动物的一般过程从图中可以看出，克隆动物的产生不同于有性生殖(精子与卵细胞结合后的受精卵发育而成的个体)，它的主要遗传物质来自于供体生物(提供细胞核)，不是来自双亲。故克隆动物的产生属于无性繁殖。
(2)意义：在克服动物种间杂交繁殖障碍、创造新物种等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。
(3)不足：成功率很低，还有许多技术有待进一步发展和完善。(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是__________________________________。
(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和细胞接触抑制等特点。
(4)将进行培养的供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞细胞核的目的是___________________。
(5)重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%的复制，原因最可能是_________________________。【审题导析】 (1)认清体细胞克隆动物的步骤。
(2)生物的性状受细胞核控制，同时受环境影响。
【精讲精析】 (1)要使动物组织细胞分离开来常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛，分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作核移植的供体细胞。
(3)在细胞培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制现象。
(4)受体卵母细胞要除去细胞核，是为了使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核和细胞质共同作用的结果，同时生物的性状还受环境的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。
【答案】 (1)胰蛋白
(2)细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变
(3)有丝分裂 细胞贴壁生长
(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞
(5)①生物的性状受细胞核和细胞质共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响动物细胞融合与单克隆抗体 【问题导思】
①诱导动物细胞融合的方法有哪些？
②制备单克隆抗体的步骤有哪些？
1．动物细胞融合
(1)动物细胞融合：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。(2)细胞融合完成的标志是细胞核融合成一个核。
(3)诱导方法：动物细胞融合特有的诱导方式为灭活的病毒处理，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融合方法相同。
(4)融合结果：在诱导剂的作用下进行细胞的诱导融合，在只考虑两个细胞相互融合的情况下，形成的杂种细胞有三种：AA型、BB型、AB型，只有AB型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要用选择性培养基进行筛选。
(5)动物细胞融合的意义：克服了远源杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。2．单克隆抗体的制备
(1)制备过程：
①取材：将特定抗原蛋白反复注射到小鼠的体内，取出小鼠的脾脏，制备B淋巴细胞悬浮液，同时制备骨髓瘤细胞悬浮液。
②细胞融合：用灭活的病毒或PEG诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
③筛选杂交瘤细胞：用特定的选择培养基筛选出既能迅速大量繁殖，又能产生专一性的抗体的杂交瘤细胞。
④克隆化培养和抗体检测：筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。⑤生产单克隆抗体：体外培养或体内培养杂交瘤细胞。
⑥提取：从培养液或小鼠腹腔中提取单克隆抗体。(2)单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。
(3)应用：治疗恶性肿瘤，治疗由免疫系统的紊乱导致的各种疾病。(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是__________________________。
(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____________。
(5)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的__________的特点，又具备淋巴细胞的________________的特点。
(6)淋巴细胞是由动物体________中的____________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________________。【审题导析】 (1)理解单克隆抗体制备流程的步骤。
(2)理解单克隆抗体制备的原理、淋巴细胞的来源。
【精讲精析】 抗体是由B淋巴细胞分泌的，每一种淋巴细胞只能分泌一种抗体。要想获得大量单一抗体，需要将某一种淋巴细胞大量克隆，但在体外培养的条件下，B淋巴细胞不能无限增殖，而骨髓瘤细胞可以在体外无限增殖。科学家将这两种细胞通过灭活的病毒诱导融合，在特定的选择培养基中筛选出杂交瘤细胞，再将杂交瘤细胞分开培养，从中选育出产生高特异性抗体的细胞进行体外大规模培养，从而获得大量的单克隆抗体。单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，可被广泛应用到疾病诊断、治疗和预防等方面。淋巴细胞都是由动物骨髓中的造血干细胞分化发育来的。杂交瘤细胞培养过程中需要吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质，是通过主动运输进入细胞内的。
【答案】 (1)动物细胞培养 (2)选择 (3)特异性强，灵敏度高 (4)灭活的病毒 (5)在体外大量增殖 分泌特异性抗体 (6)骨髓 造血干 (7)主动运输(主动吸收)结 论 语 句
1．动物细胞培养分原代培养和传代培养，培养时均需用胰蛋白酶对细胞进行分散处理，培养液中通常要添加血清。
2．动物核移植的理论基础是细胞核具有全能性。
3．动物细胞融合也称细胞杂交，其优点是使远源杂交成为可能。
4．经过免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞具备双亲细胞的特点既能增殖又能产生抗体。
5．单克隆抗体的优点是特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大、易标准化生产。1．动物细胞工程技术的基础是( )
A．动物细胞融合
B．胚胎移植技术
C．动物细胞与组织培养
D．细胞核移植【解析】 动物细胞工程包括动物细胞与组织培养、细胞核移植、体细胞克隆、细胞融合、单克隆抗体制备等技术。而选项中的四项技术中，细胞核移植、动物细胞融合、体细胞克隆技术都要借助于动物细胞与组织培养技术才能完成，因此动物细胞工程技术的基础是动物细胞与组织培养。
【答案】 C2．下列有关体细胞核移植技术的说法，不正确的是
( )
A．体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高
B．克隆技术的各个环节有待于进一步改进
C．大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题
D．克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议【解析】 由于体细胞核移植技术是一项新的技术，对于其原理并不完全清楚，成功率并不高，有许多问题仍待解决。
【答案】 A3．(2013·大纲全国卷)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是( )
A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
【解析】 植物组织培养不需要用胰蛋白酶，B错误。
【答案】 B4．利用动物细胞融合技术可以获得杂交瘤细胞，下列针对单个杂交瘤细胞的叙述，不正确的是( )
A．需经筛选过程方可获得
B．具有双亲细胞的遗传物质
C．可分泌多种特异性抗体
D．体外培养条件下可大量繁殖
【解析】 由单个杂交瘤细胞获得的抗体是单克隆抗体，其抗体的种类只有一种而非多种。
【答案】 C5．下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此完成后面的问题。(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是________，然后用________酶处理，这是为了使细胞分散开来，目的是_______________________________________。
(3)培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有______________等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这时培养到第__________代，称为__________。
(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用________处理，然后配制成__________，再分装。
(5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡，原因是______________。【解析】 (1)动物细胞培养一般取材于动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织，这些细胞的分裂能力强。
(2)在进行培养时应尽量使细胞分散，便于与培养液充分接触，进行物质交换，使其分散需要用胰蛋白酶处理。
(3)动物细胞培养过程中应尽量使培养基成分与体内基本相同，所以需要添加葡萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清等。培养的过程分为原代培养和传代培养两个大阶段，当培养到第10代左右，会出现许多细胞衰老死亡现象，这时为原代培养。(4)到第10代左右需要用胰蛋白酶处理，使细胞分散，从玻璃瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬液继续培养。
(5)在C瓶中的培养属于传代培养，在传代培养过程中，到50代时，如果有的细胞发生癌变，则会继续增殖；如果细胞均未发生癌变，则所有细胞将死亡。
【答案】 (1)胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织
(2)剪碎组织 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触
(3)葡萄糖、氨基酸、无机盐和动物血清 10 原代培养
(4)胰蛋白酶 细胞悬液
(5)细胞没有发生癌变课时作业（七）
