细胞工程
考点一 植物细胞工程
1.细胞工程
(1)操作水平：细胞水平或细胞器水平。
(2)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。
2.植物细胞的全能性
(1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。
(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术
(1)原理：植物细胞具有全能性。
(2)过程：
4.植物体细胞杂交技术
(1)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。
(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程
(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。
③人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种
a.实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b.流程：花药单倍体幼苗――――――――→秋水仙素诱导染色体数目加倍纯合子。
c.优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。
②突变体的利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产
1.植物组织培养的关键
(1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。 (2)培养基状态：固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)
(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用
脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
遵循你的梦想大胆往前走，不管是什么路，总有值得你微笑坚持的地方！
第2节 动物细胞工程
第一课时 动物细胞的培养和核移植技术
编制人：林亚玲 审核人：吴贤圣 授课人： 上课时间： 年 月 日
★本节学习目标：
1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.了解通过动物细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景
3.掌握细胞融合与单克隆抗体的原理和应用
★本节知识点提要：
一、动物细胞工程的概念：
二、动物细胞培养
1．概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成________，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞________和________。
2．过程。
传代培养（1）先用 等处理贴满瓶壁的细胞 再分瓶继续培养（2）10代以内的细胞保持正常的
（3）细胞传到10～50代左右时，增殖会 逐渐
，以至于完全停止，但少 数细胞的 可能发生改变，克服 细胞寿命的自然极限，获得不死性
3．条件。
(1)无菌、无毒的环境：对________和所有________进行无菌处理。
(2)营养：合成培养基中要有糖、________、__________、无机盐、________等，通常需加入________、血浆等。
(3)温度和pH。
①适宜温度：________±0.5 ℃。 ②适宜pH：________。
(4)气体环境：主要是________和________，O2是________所必需的，CO2主要维持____________。
遵循你的梦想大胆往前走，不管是什么路，总有值得你微笑坚持的地方！
4．应用。
(1)生产生物制品：如________疫苗、干扰素、____________等。
(2)应用于基因工程：当________是基因工程技术中的受体细胞时，则离不开动物细胞培养。
(3)检测________，判断某种物质的________。
2.2 动物细胞工程
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
课时训练7 动物细胞培养和核移植技术
1.动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是( )。
A.动物细胞培养 B.动物细胞融合
C.单克隆抗体 D.动物细胞核移植
解析:动物细胞工程常用的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
答案:A
2.动物体内的细胞不易受到外界细菌、病毒等微生物的感染,原代培养的细胞( )。
A.对微生物有一定的防御能力
B.培养环境中可以有一定量的微生物
C.对微生物已失去了防御能力
D.必须生活在无菌条件下,以后的培养对无菌条件的要求不严格
解析:动物体具有一定免疫力,是因为动物体具有非特异性免疫系统和特异性免疫系统,对各种病原微生物有一定的防御能力,而离体的动物细胞失去了对各种微生物的防御能力,因此,动物细胞培养的环境中不能存在微生物,否则,动物细胞就会死亡。
答案:C
3.在克隆猪的培育过程中,将猪M(基因型为Aa)的体细胞核移入猪N(基因型为aa)的去核卵子中,然后在雌猪L(基因型为AA)体内发育成熟。产出的幼猪基因型为( )。
A.AA B.Aa
C.aa D.Aaa
答案:B
4.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下能够发育成完整的植株,离体的动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体,原因是( )。
A.动物细胞内没有成套的遗传物质
B.动物细胞的全能性随动物细胞分化程度的提高而受到限制,分化潜能变弱
C.动物细胞的细胞核太小
D.动物细胞的全能性低于植物细胞
解析:动物细胞的全能性随动物细胞分化程度的提高而受到限制,分化潜能变弱,只能通过核移植实现克隆动物的目的。
答案:B
5.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于( )。
A.培养基不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能
“主体参与型课堂教学模式”实施典型案例
一、教学内容
新课标人教版高中生物选修三专题二《细胞工程》
二、教材分析
细胞工程的知识反映了现代生物科学研究的新进展，是当前生物科学研究的热点问题之一。细胞工程看似抽象、微观，很难与学生的生活经验相联系，其实不然。由于植物微型繁殖技术的迅速发展，学生经常会从各种媒体上看到“组培苗”、“试管苗”的字眼。而克隆羊多利的诞生更使“克隆”这个生物学的专业术语，成为媒体频频出现的、已不用注解的名词。
细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，在必修模块《分子与细胞》中，学生已学过动植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性；在必修模块《遗传和进化》中，学生已学过生物变异在育种上的应用；在必修模块《稳态与环境》中，学生学习过人体内环境及免疫的知识，而这些都是学习本专题的知识基础。细胞工程中的技术是其他生物工程的基础，生物技术各个分支领域是相互渗透、相互促进的。
三、学生分析
高一学生具备一定的生物学知识，思维能力和学习能力也得到一定的发展，但在实验技能方面还相当欠缺，发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还不成熟。针对学生现有的水平，在教学过程中以问题驱动式展开探究，通过一个个有层次的问题，由浅到深，步步启发，从而激发学生的学习兴趣，诱导学生的探究思维，使学生主动思考，独立探究。
四、教学目标
1、知识方面：简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用；简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景；举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。
2、能力方面：尝试进行植物组织培养；运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础；搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流。
3、情感态度与价值观方面：体验植物组织培养技术；讨论细胞工程技术的社会意义；认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系；关注细胞工程研究的发展和应用前景。
