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第二讲细胞工程素能目标★备考明确考点一植物细胞工程(一)植物细胞工程的基本技术1．细胞工程的理论基础——细胞的全能性(1)细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
(2)在生物体内全能性不能表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
2．植物组织培养技术(1)概念理解①培养对象：离体的植物器官、组织或细胞。
②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。
③培养结果：形成完整的植株。
(2)原理：植物细胞具有全能性。
(3)操作流程(4)操作实例——菊花的组织培养3．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同来源的植物体细胞，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)操作过程(4)意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
(二)植物细胞工程的应用1．植物繁殖的新途径(1)快速繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)作物脱毒：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。
2．作物新品种的培育3．细胞产物的工厂化生产(1)植物代谢物⎝⎛ 初生代谢物――→功能 植物基本生命活动必需的产物――→种类 糖类、脂质、蛋白质、核酸等次生代谢物――→功能 抗病、抗虫，是药物、香料、色素的原料――→种类 酚类、萜类和含氮化合物等小分子有机物(2)细胞产物的工厂化生产①植物细胞培养技术：在离体条件下，对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖。
②实例：从紫草细胞中提取紫草宁；从高产紫杉醇的细胞中提取紫杉醇；利用人参细胞生产人参皂苷。
【基础小题】1．判断正误(1)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。
(×)(2)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。
![[高考生物]一轮复习人教版 细胞工程 教案.doc](https://img.taocdn.com/s1/m/6795388480eb6294dd886cdb.png)
专题38 细胞工程讲考纲讲考点考点一 植物细胞工程1．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。
2．植物组织培养技术（1）原理：植物细胞具有全能性。
（2）过程3．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）过程4．植物细胞工程的应用（1）微型繁殖：优点是能够保持亲本的优良性状。
（2）作物脱毒：利用茎尖、根尖等无毒组织进行微型繁殖。
（3）培育人工种子：可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。
（4）作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。
（5）细胞产物的工厂化生产：即利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。
【例1】（2017年海南卷，31）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。
回答下列问题：（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是____________________。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________。
若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是____________（填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________。
A中的愈伤组织是叶肉细胞经_______形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是____________。
第2讲细胞工程授课提示：对应学生用书第204页[基础突破——抓基础，自主学习]1．细胞工程的概念理解(1)原理：细胞生物学和分子生物学。
(2)操作水平：细胞水平或细胞器水平。
(3)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。
(4)根据操作对象的不同分类：植物细胞工程和动物细胞工程。
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)物质基础：细胞中具有本物种全部遗传信息。
(3)植物细胞全能性表达条件：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。
(4)体内细胞不表达全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，形成不同的组织、器官。
3．植物组织培养技术(1)概念理解①培养对象：离体植物组织、器官或细胞。
②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件。
③培养结果：产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植物。
(2)操作流程离体的植物器官、组织或细胞――→――→根、芽或胚状体→试管苗4．植物体细胞杂交技术(1)过程①为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②是原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。
(3)过程③是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
5．植物细胞工程的应用(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：选取作物分生区附近如茎尖等无毒或病毒较少的组织进行组织培养，获得脱毒苗。
③人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料，经过人工薄膜包装得到的种子，可以解决某些植物结实率低、繁殖困难等问题。
(2)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。
(3)细胞产物的工厂化生产：即利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。
第2讲细胞工程素养目标——达成学科要语——必背科学思维建立动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽。
酶解法制备原生质体，所用的酶包括纤维素酶和果胶酶。
各种营养成分和植物激素，动物细胞培养也需要各种营养成分及血清、血浆等一些天然成分。
4.植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备，产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。
科学探究探究动物细胞工程的应用社会责任克隆动物及其对人类社会的可能影响考点1植物细胞工程1．细胞工程的概念2．细胞的全能性3．植物组织培养技术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)操作流程5．植物细胞工程的实际应用(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。
(3)细胞产物的工厂化生产：培养到愈伤组织阶段。
考向一科学探究——植物组织培养及应用1.(2019·全国卷Ⅲ)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题：(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。
用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有________。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是________________________________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是__________________________________。
在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程，最终可形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是_____________________________________________。
(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的__________________，这种繁殖方式属于________繁殖。
细胞工程一、考点要求二、教学内容活动一：画出杂种植物“Potamato”培育的过程示意图要求：用简洁的流程图表示；完成后小组内相互交流背景材料：1978年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种——“Potamato”。
活动二：画出单克隆抗体制备的过程示意图要求：用简洁的流程图表示；完成后小组内相互交流背景材料：1975年，米尔斯坦和柯勒合作发展了杂交瘤技术，并用来生产单克隆抗体。
三、反馈评价1．我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放进培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。
下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图回答：(1)过程④和⑤要经过、 和 。
(2)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，除必要的温度，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。
(3)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)：。
(4)与植物组织培养的培养基相比，用于动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸等之外，通常还要添加。
2．下图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：（1）给小鼠注射抗原的目的是__________________。
（2）在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有____________________________________的特性。
（3）由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了______________和______________的动物细胞工程技术手段，前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用________________。
（4）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有_________________。
（5）在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散开，以利于细胞融合，可用________________处理离体组织细胞使之分散开。
第34讲细胞工程单科命题备考导航核心素养解读命题趋势(1)简述植物的组织培养(2)简述动物的细胞培养与体细胞克隆(3)举例说出细胞融合与单克隆抗体(1)通过利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗,掌握植物组织培养技术(2)通过收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料,简述动物细胞培养、体细胞克隆、细胞融合在生产单克隆抗体中的作用,关注细胞工程研究的发展和应用前景◆题型内容:考查植物细胞工程、动物细胞工程◆考查形式:以工农业生产、畜牧业生产和医学实践中的具体事例为命题背景考查考点一植物的组织培养与植物体细胞杂交1.细胞工程的概念2.细胞全能性项目内容定义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物质基础细胞内含有本物种全部的遗传信息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规律一般分化程度越高,全能性越低3.植物组织培养(1)原理:植物细胞具有全能性。
(2)过程(3)要点:①植物组织培养的条件:离体,一定营养物质,激素等。
②愈伤组织形成后,需转移到分化培养基上培养形成幼苗。
③切取胡萝卜块时强调切取有形成层部分,原因是这部分容易诱导形成愈伤组织;也就是选择离体植物器官、组织或细胞时,应选分化程度低、全能性高的部分。
④植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同,因为培养的目的不同(生根或生芽)。
⑤不同细胞的全能性不同,具体表现为:受精卵>生殖细胞>体细胞,离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关,但生殖细胞特殊。
⑥脱分化过程为避光培养;再分化需要光照。
⑦培养基的有机碳源一般是蔗糖,其作用是提供能源、调节渗透压。
4.植物体细胞杂交项目内容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概念技术原理细胞膜的流动性和植物细胞的全能性流程意义克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物新品种注意:①植物体细胞杂交的终点是培育出杂种植株,而不是形成杂种细胞;②原生质体是除去细胞壁的植物细胞,原生质层为植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
【高考新动向】植物组织培养【考纲全景透析】一、细胞工程的观点1、原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法2、操作水平：细胞水平或细胞器水平3、工程目的：依照人的意向来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品4、分类：依据操作对象不一样，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。
二、植物细胞工程1、原理：细胞的全能型观点：已分化的细胞仍旧拥有发育成完好个体的潜能原由：生物体的任一细胞都含有包含本物种的所有遗传信息生物体上的细胞未表现出全能性，而是形成特定的组织器官，其原由是：细胞中的基因进行了选择性表达，使细胞分化成不一样的组织和器官表现出全能性的条件：完好的细胞核、离开母体、无菌、必定的营养、激素；适合的外面条件。
全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2、植物组织培养技术（ 1）观点：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，赐予适合的培养条件，引诱其产生愈伤组织，丛芽，最后形成完好的植株。
（ 2）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体（3）用途：微型生殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（4）地位：是培养转基因植物、植物体细胞杂交培养植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术（1）观点：将不一样种的植物体细胞，在必定条件下交融成杂种细胞，并把杂种细胞培养成新的植物体的技术（2）过程：（ 3）引诱交融的方法：物理法包含离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为引诱剂。
（4）意义：战胜了远缘杂交不亲和的阻碍。
三、植物细胞工程的实质应用1、植物生殖的新门路（1）微型生殖：用于迅速生殖优秀品种的植物组织培养技术。
特色：保持优秀品种的遗传特征；高效迅速的实现种苗的大批生殖。
（ 2）作物脱毒：选用作物无毒组织（如茎尖）进行组织培养，获取脱毒苗的技术。
（3）人工种子：以植物组织培养获取的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为资料，经过人工薄膜包装获取的种子。
“细胞工程”复习课教学设计江西省赣州市会昌中学梁念荣【教材分析】“细胞工程”是人教版高三选修教材第四章的教学内容，根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
高中生物教材中涉及到的植物细胞工程包含植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，其中细胞的全能性是植物细胞工程的基础，组织培养技术是植物细胞工程的基本技术手段。
动物细胞工程包含动物细胞培养、动物细胞融合与单克隆抗体制备、核移植以及胚胎移植等技术，其中动物细胞培养技术是其他技术手段的基础。
表1 教材中与细胞工程有关的知识点将细胞工程技术集中在一起作为一个专题来学习，有利于引导学生理清这些知识点的内在联系，帮助学生构建知识的网络结构。
细胞工程技术知识在现实生活中的应用实例，是生物科学与当今科技发展相结合的例子，也是近几年高考命题的热点，可见安排该专题的必要性。
【设计理念】新课程改革中提到，学生是学习的主体，教师是学习的组织者，引导者，参与者。
也就是说要提高课堂质量，就要充分发挥学生的主体地位，真正体现学生是学习的主体。
所以在新的课程理念中，教师的首要任务是营造一个宽松的课堂氛围，创设能使学生主动参与的教育环境。
在教学中提高学生的欲望，学生的欲望得到了满足，学生的热情也能尽量的挥洒。
【三维目标】1、知识目标：（1）细胞全能性。
（2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。
（3）动物细胞工程的主要技术——动物细胞培养、动物细胞融合与单克隆抗体、核移植与胚胎移植2、能力目标（1）学生通过课前准备等环节，逐步提高独立获取知识的能力、提出问题、分析问题和解决问题的能力。
（2）在教学过程中，通过分组答辩活动，引导学生主动参与，积极进行交流与合作，提高学生的合作能力和良好的语言表达能力。
（3）通过各技术的比较学习培养学生的知识迁移能力、比较和判断思维能力。
3、情感态度和价值观（1）初步培养学生勇于探索的精神和团结、互助、协调的合作精神。
植物细胞工程考纲要求1.细胞的全能性2. 植物组织培养3. 植物体细胞杂交教学目的1．细胞的全能性（C：理解）。
2．植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交（A：知道）。
重点、难点、疑点1．教学重点（1）植物组织培养。
（2）植物体细胞杂交。
2．教学难点植物体细胞杂交。
3. 教学疑点植物组织培养植物体细胞杂交教学方法先考后教，针对训练，精讲多练课时安排 2课时教学过程【板书】细胞的全能性植物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交【注解】细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人休养的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
一、细胞的全能性（细胞工程的理论基础）（一）概念：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
（二）表达受精卵的全能性最高1．生物体内卵细胞也具有较高的潜在全能性（另：植物花粉或精子）体细胞的全能性较低（含有该物种特有的全套遗传物质，理论上也具全能性。
但在生物体内，特定的时间、空间使体细胞只能表达特定的基因，因而全能性难以表现。
）2．生物体外：离体的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。
3．全能性比较（1）受精卵>卵细胞（花粉、精子）>体细胞（2）植物体细胞>动物体细胞（3）未分化或分化程度低的细胞>分化程度高的体细胞【例析】真核多细胞生物体细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官是由于（C）A ．在生物发育的不同时期，某些细胞内的基因发生了改变B ．在细胞增殖的过程中，细胞内的基因发生了突变C ．基因表达有特异性D ．由于环境的复杂性，使基因表达具有阶段性二、植物的组织培养（一）概念：愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间后，通过细胞分裂形成的排列疏松无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁组织。
