高中生物同步：2.1-細(xì)胞工程概述(蘇教版選修3)省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

第二章細(xì)胞工程

第一節(jié)細(xì)胞工程概述1/39學(xué)習(xí)導(dǎo)航

1.基本內(nèi)容（細(xì)胞工程概述、植物細(xì)胞工程、動物細(xì)胞工程）2.簡述細(xì)胞工程基本技術(shù)。(重難點)

3.舉例說出細(xì)胞工程應(yīng)用。(重點)2/39新知初探思維開啟一、細(xì)胞工程發(fā)展(蘇教材P39頁)時間人物事件意義19哈里森蓋玻片______培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織開創(chuàng)_________培養(yǎng)先河1937年高特里特等_______培養(yǎng)胡蘿卜組織首次成功進(jìn)行______________培養(yǎng)懸滴動物細(xì)胞離體植物細(xì)胞與組織3/39時間人物事件意義1972年卡爾遜等2個______種煙草細(xì)胞原生質(zhì)體融合取得世界上第一個______

________植株1997年伊恩·維爾穆特等成年芬蘭白面母羊體細(xì)胞

__________移入蘇格蘭黑面母羊_____卵細(xì)胞中，進(jìn)行培養(yǎng)首次________出綿羊“多利”不一樣體細(xì)胞雜交細(xì)胞核去核克隆4/39二、細(xì)胞工程基本技術(shù)1.細(xì)胞工程概念(P40頁)(1)基本單位：(2)條件：體外________條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖。(3)技術(shù)伎倆：植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)、細(xì)胞________、__________移植等。無菌融合

細(xì)胞核細(xì)胞。5/39(4)目標(biāo)：

使細(xì)胞一些生物學(xué)特征按照人們意愿發(fā)生改變，從而改良生物品種、創(chuàng)造新品種和加速繁育生物個體，以及取得一些有用_____________________。細(xì)胞代謝產(chǎn)物

分生區(qū)無病毒6/39

2.分類

(1)依據(jù)研究對象分為

(2)依據(jù)所使用技術(shù)不一樣分為：

植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)，細(xì)胞融合，細(xì)胞核移植，染色體工程①植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)：在_______條件下_______植物細(xì)胞或組織，將其放在適當(dāng)_______上，給予必要生長條件，使它們在體外繼續(xù)生長、增殖與分化，形成新組織、器官和個體技術(shù)。植物細(xì)胞動物細(xì)胞微生物細(xì)胞無菌分離培養(yǎng)基7/391.植物組織培養(yǎng)技術(shù)(P40頁)

是在無菌條件下分離植物細(xì)胞或者組織，將其放在適當(dāng)_________上，給予必要生長條件，使它們在體外繼續(xù)生長、增殖與分化，形成新______________技術(shù)。2.細(xì)胞融合技術(shù)：采取自然或人工方法使___________不一樣細(xì)胞融合為___________技術(shù)，慣用促融合方法有_______、_______和________

等。植物細(xì)胞融合前用__________等去除細(xì)胞壁。培養(yǎng)基組織、器官和個體2個或多個一個細(xì)胞纖維素酶生物法、化學(xué)法物理法物理法化學(xué)法生物法8/393.細(xì)胞核移植技術(shù)：將一個細(xì)胞細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到另一個___________

細(xì)胞中，從而使____________取得新遺傳信息，產(chǎn)生新生命跡象技術(shù)。4.染色體工程：人們按照一定設(shè)計，有計劃地______________或替換同種或異種染色體，從而到達(dá)________改變遺傳性狀和選育新品種一個技術(shù)。去除細(xì)胞核受體細(xì)胞消減、添加定向9/39三、細(xì)胞工程應(yīng)用1.快速培養(yǎng)花卉及瀕危植物：利用______植物細(xì)胞、組織或器官在特定條件下，經(jīng)過________、________等過程培育新植株，如名貴花卉郁金香等。2.取得無病毒作物：植物________附近，如莖尖、根尖，因極少被病毒感染，甚至無病毒，而被用來培育___________植株。離體脫分化再分化分生區(qū)無病毒10/393.開發(fā)潔凈能源降低環(huán)境污染：如利用單細(xì)胞生物在特定條件下產(chǎn)生_______作為燃料.4.繁殖優(yōu)良家畜品種及瀕危動物：_________

________技術(shù)在快速繁殖畜牧新品種和瀕危動物種族繁衍等方面含有重大意義。5.醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用：(1)開發(fā)和生產(chǎn)各種_____、___________。(2)成為______________新起源等。氫氣體細(xì)胞克隆抗體疫苗器官移植11/39關(guān)鍵點突破講練互動關(guān)鍵點突破細(xì)胞工程基本技術(shù)1.植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)(1)依據(jù)原理：(2)培養(yǎng)對象：植物細(xì)胞全能性。離體植物細(xì)胞或組織。12/393.細(xì)胞核移植技術(shù)

(1)概念：

(2)操作儀器：顯微操作儀。細(xì)胞核移植技術(shù)是將一個細(xì)胞細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到另一個去除細(xì)胞核細(xì)胞中去,從而使受體細(xì)胞取得新遺傳信息，產(chǎn)生新生命現(xiàn)象技術(shù)。13/39

(3)處理方法

(4)供體細(xì)胞：

(5)受體細(xì)胞：

(6)目標(biāo)：

用微吸管把一個細(xì)胞中細(xì)胞核吸出后直接轉(zhuǎn)移到另一個去除細(xì)胞核細(xì)胞中。是去核次級卵母細(xì)胞。是體細(xì)胞，提供細(xì)胞核產(chǎn)生新生命現(xiàn)象。14/392.細(xì)胞融合技術(shù)(1)融合原理：細(xì)胞膜流動性。(2)融合對象：2個或多個不一樣細(xì)胞。(3)促融合方法：生物法(如病毒誘導(dǎo)融正當(dāng))、化學(xué)法(如聚乙二醇誘導(dǎo)融正當(dāng))、物理法(如電場誘導(dǎo)融正當(dāng))。15/39類型區(qū)分生物法滅活仙臺病毒化學(xué)法PEG物理法離心、振動、電刺激優(yōu)點易培養(yǎng)，對各種動物細(xì)胞都適宜，融合率高使用方便，誘導(dǎo)細(xì)胞融合頻率高

頻率最高，對細(xì)胞無毒害，操作簡便，可重復(fù)性好缺點有些病毒(如仙臺病毒)不穩(wěn)定，在保留過程中活性會降低；而且病毒進(jìn)入細(xì)胞后，可能對細(xì)胞生命活動產(chǎn)生干擾有些物質(zhì)(如聚乙二醇)有一定毒性，對有些細(xì)胞(如卵細(xì)胞)不適用當(dāng)前沒有發(fā)覺16/39(4)融合結(jié)果：形成雜種細(xì)胞。(5)融合過程：2個或多個不一樣細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)生粘連、破裂→細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合→發(fā)生核融合→形成雜種細(xì)胞。(6)融合意義：突破有性雜交局限，使遠(yuǎn)源雜交成為可能。17/39尤其提醒(1)植物細(xì)胞融合前還需要用纖維素酶和果膠酶等去除細(xì)胞壁。(2)不一樣融合方法目標(biāo)是相同，都是要取得融合細(xì)胞；不一樣融合方法所依據(jù)原理也是相同，即都依據(jù)細(xì)胞膜所含有流動性。18/394.染色體工程(1)處理方法：消減、添加或替換同種或異種染色體。(2)目標(biāo)：定向改變遺傳性狀和選育新品種.(3)應(yīng)用：用于培育抗病新品種(如多倍體育種)；也是基因定位和染色體轉(zhuǎn)移等基礎(chǔ)研究有效伎倆。19/39細(xì)胞工程與基因工程比較內(nèi)容區(qū)分細(xì)胞工程基因工程不同點操作水平細(xì)胞或細(xì)胞器水平DNA分子水平技術(shù)方法細(xì)胞融合、細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植、染色體工程體外對基因“剪切”和“拼接”等方法20/39內(nèi)容區(qū)分細(xì)胞工程基因工程不同點實施目標(biāo)培育新品種，以及取得細(xì)胞代謝產(chǎn)物改良生物品種，取得人類需要基因產(chǎn)物相同點二者都能夠定向改變生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)，從而使人們?nèi)〉没虍a(chǎn)物或生物新品種，在育種上都能打破物種間界限21/391.植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用：經(jīng)過對離體組織、細(xì)胞等進(jìn)行脫分化和再分化培養(yǎng)，以取得新植株為目標(biāo)。(1)快速培養(yǎng)花卉又稱“微型繁殖”或“快速繁殖”，能夠短時間大量繁殖新個體。(2)培育瀕危植物,增加瀕危植物存活數(shù)目。(3)培養(yǎng)脫毒苗，增加產(chǎn)量，提升品質(zhì)。細(xì)胞工程應(yīng)用22/392.植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用：經(jīng)過對植物細(xì)胞培養(yǎng)取得細(xì)胞產(chǎn)物。如利用一些單細(xì)胞產(chǎn)氫技術(shù)開發(fā)新能源降低環(huán)境污染。3.體細(xì)胞克隆技術(shù)(細(xì)胞核移植)應(yīng)用(1)快速大量繁殖優(yōu)良畜牧新品種。(2)增加瀕危動物存活數(shù)量。4.細(xì)胞融合技術(shù)應(yīng)用：單克隆抗體制備.5.動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用：培養(yǎng)疫苗或者移植器官。23/3924/39例1

判斷以下相關(guān)細(xì)胞工程敘述中，是否正確.1．依據(jù)研究對象不一樣，細(xì)胞工程分為植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程(

)2．改良生物品種、創(chuàng)造新物種和加速繁育生物個體(

)3．植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合技術(shù)結(jié)果都是培育出新個體(

)25/39

細(xì)胞工程應(yīng)用十分廣泛，以下相關(guān)細(xì)胞工程應(yīng)用敘述中錯誤是(

)A．快速繁殖花卉需要經(jīng)過脫分化和再分化兩個主要過程B．選取莖尖進(jìn)行脫毒培養(yǎng)主要原因是莖尖細(xì)胞分裂旺盛C．體細(xì)胞克隆技術(shù)能夠增加瀕危滅絕寶貴動物生存數(shù)量例326/39D．利用動物細(xì)胞工程技術(shù)能夠取得抗體以及移植器官【解析】選取莖尖進(jìn)行脫毒培養(yǎng)主要原因是莖尖細(xì)胞極少被病毒感染，甚至無病毒。【答案】

B27/39變式訓(xùn)練2.(·安徽省城名校聯(lián)考)下面既能夠快速繁殖無病毒花卉，又能夠保持花卉本身優(yōu)良性狀辦法是(

)A．雜交育種并大面積種植B．利用組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖C．誘變育種并大量種植D．采取花藥離體培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉28/39解析：選B?？焖俜敝碂o病毒花卉方法是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，植物組織培養(yǎng)技術(shù)中細(xì)胞分裂方式是有絲分裂，能夠保持親本優(yōu)良性狀。雜交后代因為性狀分離造成后代性狀發(fā)生改變。誘變育種原理是基因突變，其特點是突變是不定向，后代性狀多樣?；ㄋ庪x體培養(yǎng)結(jié)果是單倍體，植株瘦小，高度不育。29/39易錯警示脫毒作物與抗病毒作物區(qū)分【例題】馬鈴薯和草莓都是無性繁殖作物，它們感染病毒很輕易傳給后代。病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會造成作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。當(dāng)前對它們進(jìn)行脫毒處理最好方法是(

)A．采取莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)取得植株B．采取基因工程技術(shù)培育抗蟲植株C．采取誘變育種培育抗性植物D．采取雜交育種培育抗性植物30/39【解析】

脫毒處理是利用植物分生組織極少被病毒感染或者沒有被病毒感染特征，培養(yǎng)分生組織細(xì)胞取得脫毒苗。因為沒有轉(zhuǎn)入抗病毒基因或者抗蟲基因，所以脫毒植物不是抗病毒植物。誘變育種最大特點是突變是不定向，不一定得到抗病毒優(yōu)良個體。雜交育種原理是基因重組，必須是不存在生殖隔離且含有抗病毒基因。31/39【答案】

A【糾錯筆記】

(1)植物體細(xì)胞經(jīng)過纖維素酶除去細(xì)胞壁后再進(jìn)行誘導(dǎo)融合。慣用方法是聚乙二醇誘導(dǎo)融合。

(2)動物細(xì)胞誘導(dǎo)融合慣用滅活病毒。

(3)脫病毒農(nóng)作物不含有抗病毒基因，是利用分生組織細(xì)胞沒有被病毒感染或者極少被病毒感染離體培養(yǎng)取得脫毒植物。32/39互動探究(1)C項中植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合是依據(jù)什么對細(xì)胞工程進(jìn)行分類？(2)誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合除采取D項所述方法外,還可采取什么方法？【提醒】

(1)所使用技術(shù)不一樣。(2)電場誘導(dǎo)融正當(dāng)?shù)取?3/39想一想植物體細(xì)胞雜交是不是植物細(xì)胞融合？提醒：不是，是植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合。34/39尤其提醒基因工程產(chǎn)生變異屬于基因重組，細(xì)胞工程產(chǎn)生變異屬于染色體變異。35/39判一判(1)快速培養(yǎng)花卉及瀕危植物需要在離體條件下進(jìn)行(

)(2)脫毒馬鈴薯含有抗病毒基因(

)(3)體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)克隆動物屬于有性繁殖(

)36/39例2

細(xì)胞工程和基因工程相比較含有最大優(yōu)點是(

)A．進(jìn)行物種