苏教版选修三2.1细胞工程概述教案
高中生物 第2章第1节 细胞工程概述学案 苏教版选修3
第一节细胞工程概述1．了解细胞工程的发展。
2．掌握细胞工程的基本技术。
(重、难点)3．理解细胞工程的应用。
(重点)知识点一| 细胞工程及植物组织培养技术1．细胞工程的发展(1)操作原理和方法：细胞生物学和分子生物学。
(2)操作水平：细胞或细胞器水平。
(3)操作条件：体外无菌条件下进行培养繁殖。
(4)操作目的：按照人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。
(5)分类：①根据研究对象：a．植物细胞工程；b．动物细胞工程等。
②根据使用技术：a ．植物组织培养技术；b ．细胞融合技术；c ．细胞核移植技术等。
3．植物组织培养技术(1)细胞全能性：含有一个物种全套遗传物质的细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能，细胞的这种特性称为细胞全能性。
(2)植物组织培养：指依据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物的器官、组织、细胞或原生质体，并在培养基上培养，在适宜的条件下使其发育成部分或完整植株的技术。
(3)培养材料：最常用的是植物的茎尖、根尖、幼嫩的叶片和花药等，也称外植体。
(4)一般过程：外植体(分离的植物器官、组织、细胞或原生质体)(无菌，适宜的培养基) ↓脱分化愈伤组织(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) ↓再分化 胚状体或根和芽 ↓ 完整植物体(5)条件⎩⎪⎨⎪⎧用消毒剂除去外植体表面的微生物无菌条件适宜的培养基(6)培养基的成分：通常包括水分、无机盐、碳源、氮源、维生素等。
(7)植物细胞的脱分化(或去分化)：由已经分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。
(8)再分化：愈伤组织继续培养，重新诱导分化形成胚状体或根和芽等的过程。
[合作探讨]下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图分析：探讨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：防止杂菌感染。
探讨2：图中A是什么过程？为什么该过程要求“避光条件”下培养？B是什么过程？该过程也需要“避光条件”培养吗？提示：脱分化；脱分化过程中，光照易诱导分化产生导管等组织，不利于形成愈伤组织。
2.1细胞工程概述学案苏教版选修三
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”。
苏教版高中生物选修三2.1《细胞工程概述》课件28张PPT
新课导入
希望你心爱的宠物永远陪着你吗？怎么做？
不妨利用细胞工程技术给它新生吧，如今这 已经不再是科幻梦想了。据报道美国得州“遗传 储存与克隆”公司宣布，他们成功地培育出了世 界上首对克隆宠物猫，今后他们将在世界范围内 推广宠物克隆业务，只要你愿意交纳5万美元的“
克隆费”，那么你家的宠物就可以有个“兄弟”
1 除核
4 注核
2 注核
5 注核
3 注核
6 电击
三、细胞工程的应用
快速培养花卉及濒危植物
获得无病毒作物
利用茎尖组织培养获
得的脱毒马铃；植株， 不仅产量增加了，而且 品质得到了改善。
开发洁净能源减少环境污染
利用细胞工程产氢技术，将蓝藻、绿藻、光合
细菌等单细胞生物在特定的条件下产生的氢气作 为燃料，是开发洁净新能源的途径之一。
解析：细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发
育成完整个体的潜能，其内在的遗传基础是细胞 内仍然具有个体发育所需要的全部基因，植物组 织培养形成试管苗是细胞全能性的表现，A、B、 C 项均正确。玉米种子发育成正常植株，是正常 的生命现象，不能体现细胞的全能性。 答案：D
退 出
A．生物体通过体细胞进行的无性繁殖
)
B．将某肿瘤细胞体外培养繁殖成大量细胞
C．扦插和嫁接实质上也是克隆 D．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中
解析：克隆实质上就是一种无性繁殖，它包括
未经有性生殖细胞的结合而大量增殖所获得的
生物产品。该题选项中，A、B、C均属此列。而 D仅将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中，未 能进行无性繁殖，故不属于克隆。 答案：D
了。
学习目标
1.简述细胞工程的基本技术。
2.1细胞工程概述 教案 苏教版选修3
课题第二章细胞工程第一节细胞工程概述四、达标检测1.美国科学家哈里森最初培育的动物细胞是（）A 蛙胚骨髓干细胞B 蛙胚神经细胞C 蛙胚肝细胞 D蛙胚表皮细胞2.下列关于细胞工程的理解中，正确的是（）A 细胞工程是指细胞融合技术B 细胞工程不能创造新的品种C 克隆绵羊“多利”是细胞工程的产物D 细胞工程是指以细胞为单位的培养技术3.细胞核移植技术是指（）A 将一个细胞核移植到另一个细胞核内的技术B 将一个细胞核移植到另一个细胞内的技术C将一个细胞核移植到另一个去细胞核的细胞内的技术D 借助于酶解技术将一个细胞核移植到另一个细胞内的技术4.在植物细胞融合过程中，下列可以用来除去植物细胞壁的是（）A 盐酸B 聚乙二醇C 电场D 纤维素酶5.下列关于细胞工程应用的说法中，错误的是（）A 应用细胞工程可以改造细胞的遗传信息B 应用细胞工程可以获得有用的细胞代谢产物C 应用细胞工程可以培育具有优良性状的人D 应用细胞工程可以培育新的生物品种6.为了通过细胞工程获得无病毒作物，培育时一般采用植物的（）A 叶片表皮细胞B 根毛细胞C 茎尖细胞D 微管束细胞7.下列各项中，可以通过细胞工程用于开发洁净能源减少环境污染的生物是（）A蓝藻 B 硝化细菌 C 分解石油的“工程菌” D 酵母菌五、学习小结和课外作业：1、学习小结：2、上本作业：1.分析并比较基因工程与细胞工程的特点，说出细胞工程的优点。
3、课本或资料选题：课本“评价指南”38页第1、2、3、4、5题。
4、补充练习：A 1.下列各项中，不是植物细胞与组织培养技术的植物是（）A 无菌B 离体细胞或组织C 细胞融合D 适当的营养条件2.从理论上分析，下列关于细胞工程技术应用的说法中，正确的是（）A 只能用于同种的物种之间B 只能用于植物与植物之间C 只能用于植物与动物之间D 可以在植物、动物、微生物之间进行3.下列关于细胞工程与其他生物工程关系的说法中，错误的是（）A 细胞工程是现代生物技术中的重要组成部分B 细胞工程为蛋白质工程提供新的细胞株C 细胞工程是发酵过程的上游技术D 细胞工程为基因工程提供转基因的材料4.下列关于杂种细胞的形成的说法中，正确的是（）A 杂种细胞可以是2个或多个细胞的融合B 杂种细胞要在电场、聚乙二醇和纤维素酶等促融因子的作用下才能融合C 细胞融合成功的标志是细胞膜粘连、破裂，细胞质发生融合D 细胞融合技术必须采用人工的方法才能进行5.种子的主要部分是由受精卵发育而来的。
苏教版选修三 第2章第1节细胞工程概述 学案
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。
江苏省南京市高中生物第二章细胞工程2.1细胞工程概述导学案(无答案)苏教版选修3
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。
高中生物同步课件：2.1 细胞工程概述(苏教版选修3)
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第二章
细胞工程
2.分类
植物细胞 (1)根据研究对象分为 动物细胞 微生物细胞 (2)根据所使用技术的不同分为： 无菌 ①植物细胞与组织培养技术：在_______条 分离 件下_______植物细胞或组织，将其放在适
栏目 导引
第二章
细胞工程
培养基 当的_________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 组织、器官和个体 新的_____________________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 一个细胞 ___________不同细胞融合为___________的
细胞或细胞器水平 DNA分子水平
细胞融合、细胞培 体外对基因“ 养、细胞核移植、 剪切”和“拼 染色体工程 接”等方法
不 同 点 技术 方法
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第二章
细胞工程
内容 区别
细胞工程
基因工程
不 培育新品种，以 改良生物品种，获 实施 同 及获得细胞代谢 得人类需要的基因 目的 点 产物 产物 两者都可以定向改变生物体内的遗传 物质，从而使人们获得基因产物或生 物新品种，在育种上都能打破物种间 的界限
5.动物细胞培养技术的应用：培养疫苗或者
移植器官。
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第二章
细胞工程
例3 细胞工程应用十分广泛，下列有关细
胞工程应用的叙述中错误的是( )
A．快速繁殖花卉需要经过脱分化和再分化 两个重要过程 B．选用茎尖进行脱毒培养的主要原因是茎
尖细胞分裂旺盛
C．体细胞克隆技术能够增加濒危灭绝的珍 贵动物的生存数量
缺点
目前没 有发现
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第二章
细胞工程
2018高中生物苏教版选修3教学案：第二章第一节细胞工程概述含答案
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)细胞工程的类型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。
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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。
物理法包括离心、振动和电刺激等；化学法一般是用聚乙二醇(PEG作为诱导剂来诱导
细胞融合。
原生质体融合完成的标志是形成新的细胞壁，与之形成有关的细胞器是高尔
利用花药培养的植株叫
单倍体。
按照物理状态划分，该
培养基属于固体培养
基。
所以还必须加入琼
脂。
A表示脱分化；B表示再
分化。
学生活动2:
阅读课本44—45
页，以及35页有关文
字，思考这些问题。
思考：
为什么不同种植物
之间存在杂交的不亲和
障碍？
生殖隔离
4.分析图2 —9，概述植物体细胞杂交的基本过程。
（1 ）说出①〜⑤步骤表示的含义。
（2）将植物细胞A和植物细胞B的得到的原生质体诱导融合，在培养基上至少
存在几种类型的细胞（只考虑两个细胞的融合）？
【分析】至少存在5种类型的细胞，即A型、B型、AB型、AA型和BB型的细胞，其中，AB型的细胞是我们需要的杂种细胞。
【典型例题分析】
例1:在细胞工程一一原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。
如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将（
A.皱缩
B. 胀破
C. 呈球形
D. 保持原状
例2 :要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（）
A.具有完整细胞核的细胞
B. 离体状态
C.导入外源基因
D. 一定的营养物质和激素
例3: （2008年北京卷）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。
以白菜为母本、甘蓝为父本。
经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜一甘蓝”杂种幼苗。
请回答问题：
⑴白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在___________ 隔离。
自然条件下，这两个物
种间不能通过的方式产生后代。
雌蕊离体培养“白菜-甘蓝”杂种幼苗
获得，所依据的理论基础是植物细胞具有。
⑵二倍体“白菜-甘蓝”的染色体数为。
这种植株通常不育，原因
是减数分裂过程中。
为使其可育，可通过人工诱导产
生四倍体“白菜一甘蓝”，这种变异属于。
【课堂总结】
f细胸工程的概念
植严原理
物
细植物迢织培养技术〈条1
胞过程］
工原生膜休的制备
稈植物休细胞杂交技术
1丿融台学生回答：
步骤①和②表示
用纤维素酶与果胶酶去除细胞壁；③表示诱导原生质体的融合；步骤④和⑤相当于植物组织培养，其中④相当于脱分化，⑤相当于再分化。
教学反思蓮觀白胞B
杂种植
物幼苗
答案：
例
1 ：B
例
2 ：C
例
3 ：⑴ 生殖杂交（有性生殖）全能性
⑵ 19 没有同源染色体配对的现象染色体变异。