В отличие от микроорганизмов, которые издавна используются в традиционных технологиях (хлебопечение, производство кисломолочных продуктов и др.), культуры клеток высших организмов являются сравнительно новым объектом биотехнологии. На их жизнедеятельности может быть основано производство биологически активных веществ, вакцин, моноклональных антител. Идея о возможности культивирования клеток вне организма была высказана еще в конце прошлого века в отношении клеток растений. Однако впервые удалось ввести в культуры клетки животных, что было осуществлено в начале нашего века. Культивировать растительные клетки на искусственных питательных средах исследователям долго не удавалось. Первые успехи в этой области относятся к 30-м годам, и бурное развитие нового направления работ с клетками растений и животных происходит в 60-70-е годы. Этапным периодом для развития метода культуры клеток можно считать 70-е годы, когда были сделаны успехи в разработке способа получения изолированных протопластов растений, а также открытие гибридизации соматических клеток. Изолированные протопласты высших растений и культивируемые клетки животных стали объектом клеточного конструирования путем гибридизации или введения в них чужеродного генетического материала (клеточных органелл, бактерий). Применение методов клеточного конструирования служит задачам улучшения свойств клеток-продуцентов в культуре, а в случае растительных клеток также получению растений с новыми свойствами (в силу тотипотентности растительной клетки). Большая роль в развитии методов работы с культурами клеток и, в частности, по конструированию новых клеточных систем принадлежит советским ученым. Работы по соматической гибридизации изолированных протопластов с получением новых сортов растений ведутся в Институте физиологии растений им. К. А. Тимирязева АН СССР, Институте ботаники им. Н. Г. Холодного АН УССР, Институтах картофельного хозяйства РСФСР и УССР, за что в 1984 г. авторский коллектив во главе с чл.-кор. АН СССР Р. Г. Бутенко был удостоен Государственной премии СССР. Работы по введению бактерий в культуры растительных клеток начинались в разных лабораториях страны и в настоящее время систематически ведутся в МГУ им. М. В. Ломоносова.