2.1细胞工程概述 教案 苏教版选修3

高中生物第二章细胞工程学案苏教版选修3第二章细胞工程学案苏教版选修3一、植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养动物细胞培养区别理论基础(原理)细胞的全能性细胞增殖(有丝分裂)培养基固体或半固体培养基，需一定营养物质、激素、光照等条件液体培养基，营养物质、维生素、动物血清、pH等过程结果获得新个体或细胞产品大量产生细胞或细胞产物用途①快速繁殖名贵花卉和果树；②培养无病毒植物、转基因植物；③大规模生产药物、食品添加剂、香料、色素等①生产蛋白质制品如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；②检测有毒物质；③研究药理病理；④移植治疗相同点都需人工条件下的无菌操作二、植物体细胞杂交和动物细胞融合比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)理论基础细胞的全能性、细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞增殖处理用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁注射特定抗原免疫处理正常小鼠促融(1)物理法：离心、振动、电激；(2)化学法：聚乙二醇(1)物理法：离心、振动、电激；(2)化学法：聚乙二醇；(3)生物法：灭活的病毒意义及用途①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围；②克服有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传①制备单克隆抗体；②诊断、治疗、预防疾病。

例如：肿瘤定位诊断，放射性抗体→肿瘤；生物导弹治疗，抗体—细胞分裂9、利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。

下列相关叙述正确的是()A、用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体B、体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体C、将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D、利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者10、已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。

人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。

2.1细胞工程概述学案苏教版选修三课标领航通过本节的学习1•了解细胞工程的发展。

2.简述细胞工程的基本技术。

3 •举例说出细胞工程的应用。

情景导引山东的金乡县是全国闻名的大蒜之乡。

该县农科所与中国农科院联合成功开发和培育出的品质好、产量高的新品种一一脱毒大蒜，是细胞工程的又一成果。

什么是细胞工程？是如何发展起来的？包括哪些基本技术？在哪些方面得到了应用？一细胞工程的发展二、细胞工程的基本技术1细胞工程的概念(1) 单位：细胞。

(2) 条件：体外_____ 条件下进行培养、繁殖。

(3) 技术手段：植物细胞与组织培养、____________ 、细胞核移植等。

(4) 目的：使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的 _____________________2.分类(1)根据研究对象分为：①植物细胞工程。

②动物细胞工程。

③_______________ 。

(2)根据所使用技术的不同分为：①植物细胞与组织培养技术：在无菌条件下分离植物细胞或组织，将其放在适当的培养基上，给予必要的生长条件，使它们在体外继续生长、增殖与分化，形成新的组织、器官和个体的技术。

②细胞融合技术：采用自然或人工的方法使2个或多个不同细胞融合为________________的技术，常用的促融合方法有生物法、化学法和物理法等。

植物细胞融合前用去除细胞壁。

③细胞核移植技术：将一个细胞的细胞核转移到另一个 _______________ 的细胞中，从而使________ 得新的遗传信息，产生新的生命迹象的技术。

④染色体工程：人们按照一定的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，从而达到 ______ ■改变遗传性状和选育新品种的一种技术。

思考感悟1.1978年，梅尔彻斯等人首次获得了马铃薯与番茄的属间体细胞杂种。

他们将培育的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称为“马铃薯一番茄”。

教学过程3•植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？【讲述】进行植物组织培养时，最常用的培养材料是植株的茎尖、根尖、叶片和花药等。

4•植物组织培养的培养基含有哪些成分？【讲述】进行植物组织培养时，首先用消毒剂除去外植体表面的微生物，在无菌条件下将其放到适宜的培养基上。

组成培养基的成分通常包括水、无机营养、有机营养、天然附加物和生长物质等。

【分析】无机营养是指各种大量兀素和微量兀素，有机营养主要有蔗糖、维生素和氨基酸等，生长物质常用的有生长素和细胞分裂素。

5.分析图2 —5，概述植物组织培养技术的基本过程。

A B外植体1 ＞触伤组织1 ＞胚状体1 ＞试管苗6 •什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？【分析】(1)脱分化是指由已经高度分化的植物细胞在离体的条件下，诱导其形成愈伤组织的过程，也称为去分化。

(2)再分化是指愈伤组织在培养基上继续培养，重新诱导分化形成根、芽等器官的过程。

(3)愈伤组织是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。

愈伤组织在一定的培养条件下也可诱导形成类似胚的结构称为胚状体。

它具有胚芽和胚根，在合适的条件下可发育称为新的植株。

二、植物体细胞杂交技术：1.什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？【分析】植物体细胞杂交就是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。

该技术是一种非常有用的遗传育种手段，可以克服不冋种植物之间杂交的不亲和障碍，实现远源物种之间的核质组合，从而获得新品种植株。

2.在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？【分析】(1 )由于植物细胞壁阻碍了植物细胞的融合，所以在进行植物体细胞杂交之前，必须要先去除细胞壁。

(2)去除细胞壁一般是采用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞以得到具有活力的原生质体。

这里是利用了酶的专一性原理。

3.怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？【分析】人工诱导原生质体融合的方法可以分为两大类一一物理法和化学法。

第一节细胞工程概述一、细胞工程的基本技术1．细胞工程是指以____为基本单位，在体外无菌条件下进行培养、繁殖或利用________、______等技术，使细胞的某些生物学特征按照人们的意愿发生____，进而改良生物品种、创造新____和加速繁殖生物个体，以及获得某些有用的____________的技术。

2．根据研究细胞类型分为____细胞工程、____细胞工程和______细胞工程。

3．植物细胞与组织培养技术是指在______条件下，分离植物____或____，将其放在适宜的______上，给予必要的________，使它们在体外继续生长、增殖与____，形成新的____、____和____的技术。

4．细胞融合技术是指采用自然或人工的方法使两个或多个细胞融合为________的技术。

在__________的作用下，细胞之间的____发生粘连、破裂，______发生融合，进而发生______，形成________。

5．细胞核移植技术是指主要借助__________，用微吸管将一个细胞的______吸出后直接转移到另一个去除______的细胞中去，从而使受体细胞获得新的________，产生新的生命现象的技术。

6．染色体工程是指人们按照一定的设计，有计划地____、____或替换同种或异种染色体，从而达到定向改变生物________和选育新品种的一种技术。

预习交流试说明细胞工程的哪些技术可以形成前所未有的新物种？二、细胞工程的应用1．细胞工程技术现已改变了传统的____方式、____方式，为人类提供了更丰富的食品。

它不仅在农业、____生产中被广泛应用，还在____领域得到广泛应用，如用细胞工程技术开发和生产各种____、____等生物活性物质，丰富了人类战胜各种疾病的手段；又如通过细胞工程培育不同的人体____、____或____，成为器官移植的新来源。

2．细胞工程利用基因工程中的转基因技术实现____________和______的培养；由细胞工程获得的新细胞株可用于__________生产药物或酶制剂；细胞工程还能为____工程提供稳定的培养对象，以完成生物制品的规模化生产。

第二章细胞工程第一节细胞工程概述【教学目标】1．认识细胞工程的发展历史,领会细胞工程的概念要点；2．了解细胞工程领域的分类及相应的基本技术；3．了解细胞工程的应用，关注细胞工程育种与传统育种的区别、与其他生物工程的关系。

【重难点】1．简述细胞工程的基本技术； 2．举例说出细胞工程的应用。

【知识归纳】一、细胞工程的发展历史：1．1907年,美国科学家哈里森开创了的先河；2．1937年，法国高特里特等人实现了胡萝卜组织的，并使细胞在体外，这是首次成功进行的 .3．1972年，美国卡尔逊等成功将2个不同种的烟草细胞原生质进行了融合，获得了世界上第一个 .4．1997年，英国维尔默特等人自用成年芬兰面母羊体细胞的与苏格兰面母羊的细胞首次克隆出面绵羊“多莉”。

二、细胞工程的基本技术1．细胞工程的概念：是指以为基本单位，在条件下进行等技术,使细胞某些生物学特性按照发生改变，从而、和,以及获得某些有用的的技术。

2．细胞工程的类型：根据研究对象的不同可分为；根据所使用技术的不同，可分为。

3．植物细胞与组织培养技术是在条件下分离植物的，将其放在适当的培养基上，给予必要的生长条件，使它们在体外继续，形成新的。

4．细胞融合技术是采用自然或人工的方法使个不同细胞融合为个的技术。

在促融合因子的作用下，细胞之间的发生粘边、破裂, 发生融合,进而发生融合，最终形成。

常用的促融合方法有（阅读P40-41材料，并归纳）:(1)生物法,如；（2)化学法，如;（3)物理法，如。

5．细胞核移植技术是将一个细胞的转移到另一个的细胞中去，从而使受体细胞获得新的，产生新的 .该技术主要借助，用把一个细胞中的吸出后直接转移到另一个的细胞中。

6．染色体工程是人们按照一定的设计,有计划地消减、添加或替换同种或异种 ,从而达到定向改变的技术，如育种。

三、细胞工程的应用1．利用技术快速培养花卉及濒危植物。

新植株的形成需经过、等过程。

2．利用技术可获得无病毒作物，如脱毒马铃薯的培育。

第一节细胞工程概述1.细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿去改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。

2．细胞工程根据研究对象的不同分为植物细胞工程和动物细胞工程等；根据所使用技术的不同，分为植物组织培养、细胞融合和细胞核移植等技术。

3．植物组织培养的主要过程是：选材→消毒→接种→诱导分化→诱导再分化→炼苗移植。

对应学生用书1．细胞工程的概念(1)细胞工程的含义：(2)①据操作对象：植物细胞工程和动物细胞工程等。

②据使用技术：植物组织培养技术、细胞融合技术和细胞核移植技术等。

2．植物组织培养技术(1)细胞的全能性：①含义：生物体的细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。

②根本原因：几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质，具有发育成为完整个体所必需的全部基因。

(2)植物组织培养的概念：①原理：植物细胞的全能性。

②条件：无菌、适宜的营养等。

③常用材料：植株的器官、组织、细胞或原生质体等。

④场所：培养基中。

(3)植物组织培养的主要步骤：1．为什么在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性？提示：在特定的时间和空间条件下，细胞内的基因进行了选择性表达。

2．植物的种子发育成完整植株，是否体现了细胞的全能性？为什么？提示：没有。

因为细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，而种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现细胞发育成完整植物体的能力。

3．结合胡萝卜的组织培养实验，思考下列问题：(1)在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？提示：避免杂菌污染培养基。

培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌在生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。

(2)为什么切取胡萝卜根的形成层？其他部分也能培养成小植株吗？提示：胡萝卜根的形成层容易诱导形成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。

2.1 细胞工程概述教案二年级生物组：张雪林一、教材分析本节是高中生物选修3第二章第一节，是本章的一个概述。

本节的内容包括细胞工程的发展、细胞工程的基本技术以及细胞工程的应用三个部分。

二、教学目标1、掌握植物细胞与组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等。

2、了解细胞融合的方法。

3、举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品等方面的应用。

三、重点难点1、重点·落实方案重点简述细胞工程的基本技术；举例说出细胞工程的应用2、难点难点简述细胞工程的基本技术突破方法：以问题作为引导，使学生对相关的概念进行小知识点的分解，加强理解与记忆。

同时配以相关的练习，做到讲练结合，从而突破难点。

四、教法、学法在本节的学习中仍遵循“先学后教，当堂训练”的教学方法。

教法1.指导学生预习教材，列出预习提纲，布置预习作业。

2.指导学生学会思考，根据预习情况提出问题，在教师的诱导下，分析问题，最终得出结论，培养学生勤于思考的习惯，掌握善于思考的方法。

●教学建议2.整个教学过程以问题提纲的形式出现，由学生阅读、讨论后解答，最后教师总结，体现学生在课堂上的主体地位。

学法通过必修1到必修3的学习，学生已具备了细胞的结构、动植物细胞的比较、花药离体培养技术、克隆及染色体的结构与功能等相关知识，为本节的学习打下了基础。

但是由于学习的时间较长，学生遗忘严重，教师应当在课前提醒学生对相关知识进行复习。

另外，学生在阅读时要对应教师所提出的问题有目的的去分析，将教材内容细化。

五、课时安排：2课时第一课时：回眸历史、细胞工程的基本技术第二课时：细胞工程的应用六、教学过程设计第一课时【自学指导一】2分钟阅读课本39页回眸历史——细胞工程的发展，结合课本图文信息用1分钟时间填写《名师伴你行》17页预习新起点一细胞工程的发展。

【当堂训练一】名师18页例1、即讲即练1（这一知识点较简单，学生阅读完后即可掌握，且课本中每个例子配有相应图片，可提高学生学习兴趣）【自学指导二】阅读教材P40第1-2段内容3分钟，尝试理解并识记细胞工程的概念和分类。

第二章细胞工程教案苏教版选修三高二年级第二学期生物学科总第课时教案课题细胞工程总复习（一）植物细胞工程1.理论基础（原理）：细胞全能性2.植物组织培养技术（b）（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体（2）用途：微型繁殖、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。

A 植物繁殖微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）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，经人工薄膜包装得到的种子。

优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输B 作物新品种培育单倍体育种：a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。

b 优点：明显缩短育种年限C 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）D 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。

（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术（1）过程：（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。

化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程1. 动物细胞培养（a）（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。

（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。