高中生物选修三细胞工程

高中生物选修三细胞工程思维导图，细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。更多干货内容赶快收藏学起来吧!

细胞工程

• 原理/方法
  • 细胞生物学和分子生物学
• 目的
  • 按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
• 特点
  • 定向性、广泛性
• 操作水平
  • 细胞水平/细胞器水平
• 避光: 防止分化维管组织，利于脱分化产生愈伤组织 光照: 利于叶内叶绿素的合成
• 动物细胞工程
  • 动物细胞培养
    • 概念
      • 从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖
    • 原理
      • 细胞增殖（有丝分裂）
    • 过程
      • 取组织块（分裂能力强，易培养） ↓ 剪碎（胰蛋白酶） ↓ 单个细胞 ↓ 细胞悬液（增大与培养液的接触面积） ↓ 原代培养（1-10代）〔细胞贴壁，接触抑制，单层生长〕 ↓ 传代培养（11-50代）〔细胞株〕 ↓ 部分细胞获不死性（50代后）〔细胞系〕
    • 培养条件
      • ①无菌、无毒环境
        • 培养液和培养用具: 无菌处理
        • 培养液添加抗生素: 以防污染
        • 定期更换培养液: 防代谢危害
      • ②营养
        • 糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素... +血清、血浆等天然成分
      • ③温度和PH
        • 温度 : 36.5℃±0.5℃ P H : 7.2-7.4
      • ④气体环境
        • 细胞代谢必需: 95%空气 +维持培养基PH: 5%CO2
    • 应用
      • 制备病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体； 检测有毒物质；用于医学研究
  • 动物体细胞核移植技术
    • 概念
      • 将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去核的 卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎
    • 原理
      • 动物细胞核的全能性
    • 类型
      • 胚胎细胞核移植
        • （胚胎细胞分化程度低，易恢复其全能性）
      • 体细胞核移植
        • （较难）
    • 过程
      • 供体体细胞 卵母细胞(体外培养，减Ⅱ中) （细胞培养） （去核） └——————————┘ ↓ 注入去核卵母细胞（电刺激融合） ↓ 重组胚胎 ↓ 移入受体（胚胎移植） ↓ 生出与供体遗传物质基本相同的个体
    • 技术手段
      • 动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植
    • 应用
      • ①加速家畜遗传改良，促进优良畜群繁育；②保护濒危物种； ③生产医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官移植
    • 存在的问题
      • 成活率低/克隆动物的健康问题/克隆动物食品的安全性问题
  • 动物细胞融合
    • 原理
      • 细胞膜的流动性
    • 结果
      • 形成杂交细胞
    • 诱导方法
      • 物理法: 离心、振动、电激... 化学法: PEG 生物法: 灭活的病毒
    • 意义
      • 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
    • 应用
      • 制备单克隆抗体
  • 单克隆抗体的制备
    • 血清抗体
      • 产量低、纯度低、特异性差
    • 过程
      • 免疫小鼠 ｜ ｜注射特定抗原蛋白（刺激免疫产生） ↓ B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 └————————┘ ｜融合 ↓ 多种杂交细胞（BB、B瘤、瘤瘤） ｜ ｜筛选1 ↓ 杂交瘤细胞 ｜ ｜筛选2 ↓ 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ｜ ｜体外培养: 从培养液中提取 ｜体内培养: 从小鼠腹水中提取 ↓ 单克隆抗体
    • • 杂交瘤细胞的特点
        • 既能大量繁殖，又能产生专一抗体
      • 单克隆抗体的优点
        • 特异性强，灵敏度高，并能大量制备
      • 筛选
        • 第一次筛选
          • 杂交瘤细胞（特定的选择培养基）
        • 第二次筛选
          • 能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
  • 单克隆抗体的应用
    • （准确、高效、简易、快速）诊断试剂
    • （癌症治疗，生物导弹）治疗疾病和运载药物
• 植物细胞工程
  • 技术
    • 植物组织培养技术
      • 原理
        • 植物细胞具有全能性
          • 无性繁殖
      • 过程
        • 外植体（分化程度低，易诱导形成） ｜ ｜〔脱分化〕诱导培养基（避光） ↓ 愈伤组织（排列疏松，无规则，细胞高度液泡化） ｜ ｜〔再分化〕分化培养基（光照） ↓ 胚状体 ｜ ｜（生长发育） ↓ 植株
      • 培养条件
        • ①无菌
        • ②固体培养基
        • ③光照
        • ④激素调控
          • 生长素、细胞分裂素
      • 意义
        • 保持优良性状/繁殖速度快，大规模生产/提高经济效益
    • 植物体细胞杂交
      • 概念
        • 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
      • 原理
        • 细胞膜的流动性；细胞核具有全能性
          • 无性繁殖
      • 过程
        • 两种不同植物细胞 ｜ ｜去壁 ↓ 两个原生质体 ｜ ｜诱导融合 ↓ 融合原生质体 ｜ ｜再长出新的细胞壁 ↓ 杂种细胞 ↓ 植物组培过程
      • 步骤
        • 去壁，得原生质体
          • 酶解法（纤维素酶、果胶酶）
        • 诱导融合
          • 方法
            • 物理法
              • 离心、振动、电激
            • 化学法
              • PEG作诱导剂
          • 原理
            • 细胞膜具有一定的流动性
          • 成功标志
            • 再长出新的细胞壁（∞高尔基体）
        • 培养
          • 植物组织培养
      • 意义
        • 克服远缘杂交不亲和的障碍
  • 应用
    • 繁殖新途径
      • 微型繁殖
        • a.保持优良品种性状
        • b.高效、快速地实现种苗的大量繁殖
      • 作物脱毒
        • 茎尖/芽尖（分生区病毒极少或没有）
      • 人工种子
        • 组培得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料， 经过人工薄膜包装得到种子
        • a.制作周期短；b.后代不发生性状分离；c.生产不受限制
    • 新品种培育
      • 单倍体育种
        • 染色体变异
          • （花药离体培养）
        • a.后代是纯合能稳定遗传；b.育种年限短
      • 突变体的利用
        • 基因重组
    • 细胞产物的工厂化生产
      • eg.抗癌物质——紫杉醇