高中生物选修3《现代生物科技专题》的全部知识点归纳总结。
专题五 细胞工程
一 植物细胞工程
【课标扫描】
简述植物组织培养。
【考试说明要求】
植物的组织培养(B级)
【知识网络】
【重点难点】
一．细胞的全能性
（1）原因：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。
（2）表现全能性的条件：离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。
（5）全能性的比较：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞（动物细胞全能性受限制，但细胞核仍具全能性）；增殖细胞＞不增殖细胞。
（6）应用：利用植物细胞的全能性，通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀濒危物种，还可与基因工程结合培育作物新品种。
二、植物细胞工程的基本技术
1．组织培养的过程可概括如下：
2．植物体细胞杂交技术
（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（2）过程：
（3）植物体细胞杂交过程必须弄清的几个问题
①植物体细胞杂交的开始、结束、生殖方式？
植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植株的方法。从这句话可以看出，植物体细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成新的植株结束。其生殖方式为无性生殖。
②植物体细胞杂交的实质是什么？
不同植物细胞的原生质体的融合。
③植物体细胞融合的障碍和融合完成的标志分别是什么？
障碍：细胞外的细胞壁；
标志：产生新的细胞壁。
④形成融合细胞的类型有哪些？
体细胞融合成功以后，既有AB型杂种细胞，还能形成AA型和BB型两种融合细胞，但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。
⑤植物体细胞杂交育种的优点和局限性分别是什么？
优点：植物体细胞杂交的最大突破是克服了远缘杂交不亲和的种间或属间障碍；
局限性：由于目前仍有许多理论和技术问题没有解决，不能让杂种植株按照人们的需要表现出亲代的优良性状。
（4）植物细胞杂交与传统细胞杂交比较：
比较项目 传统杂交 细胞杂交 依据 杂种优势 细胞全能性、原生质体融合 过程 自然发生，在母体完成胚发育 人工诱导融合，需组织培养 本质 精、卵两种生殖细胞结合，完成遗传物质的重新组合 不同生物的体细胞融合和完成遗传物质的融合 优点 杂种第一代生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强 克服远源杂交不亲和障碍，实现不同种间的杂交 缺点 存在生殖隔离；杂种第二代会出现生长不齐、产量下降等现象 很多理论、技术问题未解决，距离推广应用有一定差距 目的 获得杂种优势，提高产量 获得优良性状 意义 自然发生、方便生产 扩展了用于杂交的亲本组合 应用范围 种内 种内、种间均可回答人的补充 10:09
二．动物细胞工程
【课标扫描】
1.简述动物的细胞培养与体细胞克隆。
2.举例说出动物细胞融合与单克隆抗体。
【考试说明的要求】
1．动物的细胞培养与体细胞克隆(A级)
2．细胞融合与单克隆抗体(A级)
【知识网络】
【重点难点】
一、动物细胞培养
1．原理：细胞增殖
2．动物细胞培养过程
（1）选材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。
（2）动物细胞培养流程：
（3）生长特点：
①贴壁生长：培养瓶中的悬浮液细胞，紧贴培养瓶内壁才能生长。
要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。
②接触抑制：当培养瓶中内壁生长细胞彼此紧密接触时，细胞不再分裂。
3．动物细胞培养和植物细胞培养比较：
动物细胞培养 植物细胞培养 原理 细胞的增殖 细胞的全能性 细胞来源 胚胎或幼龄动物组织或器官 离体植物器官、组织或细胞 培养 基 状态 液体 固体 成分 天然培养基 合成培养基 组成 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清 矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物 器皿 培养瓶 锥形瓶 过程 原代生长，传代生长 更换培养基，细胞增值分化 生长特点 贴壁生长，细胞增值不分化 诱导形成愈伤组织，细胞增值分化 细胞进行异养需氧代谢 接种前处理 灭菌、用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞 灭菌 培养条件 恒温、无菌、无需光照 常温、无菌、光照条件 培养目的 1.生产蛋白质生物制品 2.获取大量细胞 3.检测有毒物质 1. 快速繁育无病毒植株 2. 生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂等 培养结果 细胞株→细胞系 愈伤组织→植株
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1体细胞核移植的过程必须弄清的几个问题
①动物细胞的全能性会随着动物体的发育而逐渐受到限制，其主要原因是什么？
细胞分化
②克隆高产牛所用的受体细胞是什么？为什么？
去核的卵母细胞，处于减数第二次分裂中期。因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。
③克隆高产牛过程所利用的生物技术有哪些？
细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植
④目前核移植技术中普遍使用的去核方法是什么？
显微操作法
2．体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率非常低：产下的活克隆动物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。
（2）存在健康问题：许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等。
（3）克隆动物食品安全问题。
三、动物细胞融合与单克隆抗体
1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 细胞融合的原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性 细胞融合前的处理 去除细胞壁后诱导原生质体融合 使细胞分散后诱导细胞融合 诱导手段 离心、电刺激、振动、聚乙二醇等试剂诱导 同左，再加灭活的病毒诱导 用 途 克服远源杂交不亲和，获得杂种植株 制备单克隆抗体的技术之一 共同点 都能产生杂种细胞
2．单克隆抗体和常规抗体的比较
项目 分泌 特点 生产 单克隆抗体 杂交瘤细胞 特异性强、灵敏度高 产量高，易纯化分离 常规抗体 各淋巴B细胞 特异性差、灵敏度低 产量低，分离困难
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