高中生物教案細胞核

高三生物教案：《細胞工程》教學設(shè)計。

3.動物細胞融合

（1）動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。

（2）動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。

（3）動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。

（4）動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：

比較項目

細胞融合的原理

細胞融合的方法

誘導手段

用法

植物體細胞雜交

細胞膜的流動性

去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合

離心、電刺激、振動，聚乙二醇等試劑誘導

克服了遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株（36gh.cOM 合同范本網(wǎng)）

動物細胞融合

細胞膜的流動性

使細胞分散后誘導細胞融合

除應用植物細胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導

制備單克隆抗體的技術(shù)之一

4.單克隆抗體

（1）抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。

（2）單克隆抗體的制備過程：

（3）雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。

（4）單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。

（5）單克隆抗體的作用：

① 作為診斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。

② 用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其它疾病。

延伸閱讀

高三生物教案：《植物細胞工程的基本技術(shù)》教學設(shè)計

知識網(wǎng)絡體系

重難熱點歸納

1、理解細胞全能性的概念，把握細胞全能性的特點：

細胞全能性是指生物體的細胞具有形成完整個體的潛能的特性。受精卵、生殖細胞和已分化的體細胞均具有全能性。生物體的細胞具有全能性的根本原因是細胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套基因。同一個體的每一個已分化的體細胞都由受精卵經(jīng)有絲分裂而來，體細胞核內(nèi)基因與受精卵一樣，因此都具有全能性。分化的體細胞之所以沒有表達出全能性，是因為基因選擇性表達。在離體和適當?shù)臈l件下，分化的體細胞也能表達其全能性。全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞。

2、植物組織培養(yǎng)操作的特點：

（1）選擇外植體時，由于外植體的脫分化難易因植物種類、器官來源及生理狀況的不同而有很大差異。花和幼嫩的組織脫分化較為容易，而植物的莖、葉和成熟的老組織則較難。另外制備外植體時應選取有形成層的部分，因為形成層細胞易脫分化。

（2）消毒。植物組織培養(yǎng)要想取得成功，必須有效防止細菌等的污染。因為如果培養(yǎng)基上有細菌等微生物存在時，它們比植物細胞生長、繁殖得更快，而且它們會產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細胞很快中毒死亡。因此在培養(yǎng)過程中要求進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作。

（3）光照。離體的植物細胞、組織和器官脫分化形成愈傷組織時，需避光處理。愈傷組織再分化形成植物幼苗時，需光照處理。

（4）激素調(diào)控：生長素含量高于細胞分裂素時，主要誘導植物組織脫分化和根原基的形成；當細胞分裂素的效應高于生長素時，主要誘導植物組織再分化和芽原基的形成。

3、植物體細胞雜交雜種細胞的篩選和培養(yǎng)：

以煙草與大豆細胞融合為例。煙草與大豆的原生質(zhì)體融合后，將原生質(zhì)體轉(zhuǎn)移到適當?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使原生質(zhì)體再生出細胞壁。這時，在細胞混合物中，不僅有煙草-大豆細胞，還有煙草細胞、大豆細胞、煙草-煙草細胞、大豆-大豆細胞，因此需要對雜種細胞進行篩選。得到煙草-大豆細胞后，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培育雜種植株。[

經(jīng)典例題剖析

1.下列屬于組織培養(yǎng)的是：

A.花粉培養(yǎng)成單倍體植株

B.芽發(fā)育成枝條

C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)

D.未受精的卵發(fā)育成植株

[解析]解答此題需從以下幾個方面入手：首先，組織培養(yǎng)是指離體的植物器官、組織或細胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)再分化形成具有根、芽結(jié)構(gòu)的胚狀體，然后由胚狀體發(fā)育成完整植物體的過程。花粉粒能培養(yǎng)成單倍體，是在離體條件下培養(yǎng)形成的。第二，芽發(fā)育成枝條、根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)，是體內(nèi)分化的器官和組織形成了機體的一部分，未受精的卵發(fā)育成植物體，這就是自然情況下單倍體的形成過程，是在母體的調(diào)控下完成的。

[答案] A

2.在細胞工程——原生質(zhì)體融合育種技術(shù)中，其技術(shù)的重要一環(huán)是將營養(yǎng)細胞的細胞壁除去，通常是采用纖維素酶和果膠酶的酶解破壁法處理。如將去掉了細胞壁的成熟植物細胞置于清水中，細胞將：

A.皺縮

B.脹破

C.呈球形

D.保持原狀

[解析]成熟植物去壁后，置于清水中，由于細胞內(nèi)外濃度差較大，又無細胞壁保護，細胞會大量吸水，直至細胞破裂。

[答案]B

3.不能用于人工誘導原生質(zhì)體融合的方法是

A.振動 B.電刺激

C.PEG D.重壓

[解析]原生質(zhì)體是除去細胞壁的植物細胞，它實際上就是植物細胞的原生質(zhì)部分。當進行植物體細胞雜交時，先用纖維素酶、果膠酶除去細胞壁，分離出具有活力的原生質(zhì)體，獲得原生質(zhì)體后就可以進行植物體細胞雜交了。植物體細胞雜交的過程實質(zhì)是不同植物體細胞的原生質(zhì)體融合的過程。將不同植物體細胞放在一起培養(yǎng)，必須通過一定的技術(shù)手段進行人工誘導。誘導方法有物理法和化學法兩大類。物理法就是利用離心、振動、電刺激等促使原生質(zhì)體融合；化學法是用聚乙二醇等試劑作為誘導劑誘導細胞的原生質(zhì)體融合，聚乙二醇簡稱為PEG。重壓不能促使原生質(zhì)體的融合。

[答案]D

4.在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的

A.消毒滅菌

B.適宜的溫度

C.充足的光照

D.適宜的養(yǎng)料和激素

[解析]解答該題需從如下三個方面入手分析：

①由離體的植物器官、組織或細胞形成愈傷組織的過程是植物組織培養(yǎng)過程中的一個階段。該階段要進行細胞的增殖和細胞的脫分化，這就必須要有適宜的養(yǎng)料和激素，必須要有適宜的溫度，這樣，才能保證細胞進行正常的新陳代謝。

②由離體的植物器官、組織形成愈傷組織必須是在無菌條件下，只有在這樣的條件下，才能保證培養(yǎng)產(chǎn)生出的細胞是正常細胞，否則培養(yǎng)基內(nèi)將長出許多霉菌，與離體細胞爭奪營養(yǎng)與生存空間，形不成愈傷組織。

③由于此階段形成的是愈傷組織，并沒有形成具有根、莖、葉的植物體，因此不需要光照。

[答案]C

5.要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，不需要

A.具有完整細胞核的細胞

B.離體狀態(tài)

C.導入外源基因

D.一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素

[解析]考查植物組織培養(yǎng)的知識。要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，需要具有完整細胞核的細胞，細胞處于離體狀態(tài)，培養(yǎng)基中含有一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素。

[答案]C

基礎(chǔ)試題訓練

一、選擇題

1．植物組織培養(yǎng)是指 （ ?。?/p>

A．離體的植物器官或細胞培育成愈傷組織

B．愈傷組織培育成植株

C．離體的植物器官、組織或細胞培養(yǎng)成完整植物體

D．愈傷組織形成高度液泡化組織

2．植物體細胞雜交要先去除細胞壁的原因是 （　 ）

A.植物體細胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細胞壁

B.細胞壁使原生質(zhì)體失去活力

C.細胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合?

D.細胞壁不是原生質(zhì)的組成部分

3．植物體細胞雜交的結(jié)果是 （　 ）

A.產(chǎn)生雜種植株　B．產(chǎn)生雜種細胞

C．原生質(zhì)體融合 D．形成愈傷組織

4．科學家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進行誘導融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的達到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯誤的是 （ ）

A．驅(qū)蚊草的培育屬于細胞工程育種，其優(yōu)點是能克服遠源雜交不親和的障礙

B．驅(qū)蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法

C．驅(qū)蚊草培育過程是植物體細胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無愈傷組織和試管苗形成

D．驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因為不同物種間存在生殖隔離

5．（2005，上海）將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是 （ ）

A、具有完整細胞核的細胞 B、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素

C、離體狀態(tài) D、導入指定基因

6．植物體細胞雜交的目的中錯誤的是 （　 ）

A.把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上 B.獲得雜種植株

C.克服遠源雜交不親和的障礙 D.實現(xiàn)原生質(zhì)體的融合

7．植物組織培養(yǎng)的用途中不正確的是 （　 ）

A.快速繁殖 B.生產(chǎn)新品種 C．生產(chǎn)生物堿 D．生產(chǎn)白細胞介素－2

8．A種植物的細胞和B種植物細胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示（僅 顯示細胞核），將A、B兩種植物細胞去掉細胞壁后，誘導二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細胞，若經(jīng)過 組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是 （ ） A．二倍體；基因型是DdYyRr

B．三倍體；基因型是DdYyRr

C．四倍體；基因型是DdYyRr

D．四倍體；基因型是DDddYYyyRRrr

9．以下關(guān)于原生質(zhì)的敘述，正確的是 （　 ）

A、原生質(zhì)泛指細胞內(nèi)的基質(zhì)　 B、原生質(zhì)就是細胞質(zhì)

C、一個動物細胞就是一團原生質(zhì)　 D、細胞膜、細胞核和細胞壁是原生質(zhì)

10．不能人工誘導原生質(zhì)體融合的方法是 （　 ）

A.振動 　B.電刺激 　C.PEG試劑 D．重壓

11．植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 （　 ）

A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件

B.導入其他植物細胞的基因

C.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件

D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內(nèi)

12．細胞具有全能性的原因是 （ 　）

A.生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能

B.生物體的每一個細胞都具有全能性

C.生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的全部基因

D.生物體的每一個細胞都是由受精卵發(fā)育來的

13．植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指 （　 ）

A.植物體的分生組織通過細胞分裂產(chǎn)生新細胞

B．未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程

C．植物的器官、組織或細胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程

D.取植物的枝芽培育成一株新植物的過程

14.下列植物細胞全能性最高的是 （　 ）

A.形成層細胞　B.韌皮部細胞C.木質(zhì)部細胞D.葉肉細胞

15．植物組織培養(yǎng)過程的順序是 （　 ）

①離體的植物器官、組織或細胞 ②根、芽 ③愈傷組織 ④脫分化

⑤再分化 ⑥植物體

A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥

C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②

16．將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是 （　 ）

A．具有完整細胞核的細胞 B．一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素

C．離體狀態(tài) D．導入指定基因

17．下列有關(guān)細胞工程的敘述不正確的是 （　 ）

A. 在細胞整體水平上定向改變遺傳物質(zhì)

B．在細胞器水平上定向改變遺傳物質(zhì)

C．在細胞器水平上定向改變細胞核的遺傳物質(zhì)

D．在細胞整體水平上獲得細胞產(chǎn)品

18．下列細胞全能性最高的是 （　 ）

A．植物的卵細胞

B．植物的精子細胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的葉肉細胞

19．植物體細胞融合完成的標志是 （　 ）

A、產(chǎn)生新的細胞壁 B、細胞膜發(fā)生融合

C、細胞膜發(fā)生融合 D、細胞膜發(fā)生融合

20.植物體細胞雜交的目的是 （　 ）

A.用酶解法去掉細胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體

B.以人工誘導法使兩個不同植物的原生質(zhì)體融合[高考資源網(wǎng)]

C.用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株

D.通過以上三者來完成

21.下列提法正確的是： （　 ）

A、原生質(zhì)專指細胞質(zhì)　 B、人體內(nèi)的水都屬于原生質(zhì)

C、細胞核不是原生質(zhì)　 D、一個動物細胞就是一團原生質(zhì)

22．（多選）有關(guān)原生質(zhì)體的下列敘述中，正確的是

A．組成原生質(zhì)體的主要生命物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸

B．原生質(zhì)體包括細胞膜、液泡膜及兩者之間的原生質(zhì)

C．被脫掉細胞壁的植物裸露細胞是原生質(zhì)體

D．原生質(zhì)體只能用于植物細胞工程

23．(廣雅中學考題)（多選）下圖為植物組織培養(yǎng)過程示意圖，則下列敘述正確的是

A．植物組織培養(yǎng)依據(jù)的生物學原理是細胞的全能性

B．③ ④過程是指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段

C．將①經(jīng)脫分化培養(yǎng)成②時，再植上人造種皮即可獲得人工種子

D．② ③的再分化過程中，誘導②生根的激素為細胞分裂素和生長素

二、非選擇題

1．下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此回答：[

??????? 脫分化?? 再分化

??? ①——→②——→③——→④

（1）①表示　，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是。

（2）②表示，它與①相比分化程度　，全能性　。

（3）若想制作人工種子，應該選用（填編號）。

（4）若①是花藥，則④是，繼續(xù)對其使用　處理可獲得　正常植株，該過程稱為　。

（5）若①是胡蘿卜根尖細胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是　，這說明根尖細胞。

（6）若利用此項技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，培養(yǎng)將進行到（填編號）　。

2．右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：

（1）步驟①是　，最常用的方法是。

（2）步驟③一般常用的化學試劑是，目的是。

(3)在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是　，其中步驟④相當于，步驟⑤相當于。

（4）植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。使能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因　。

（5）若遠源雜交親本A和B都是二倍體，則雜種植株為倍體。

（6）從理論上講，雜種植株的育性為　。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？　，原因是　。因此，這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于　。

（7）利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？　。

創(chuàng)新應用訓練

1．（江蘇）紫草素是紫草細胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應器中通過培養(yǎng)紫草細胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應器中紫草細胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時間發(fā)生的變化。

（1）在生產(chǎn)前，需先加入紫草細胞作為反應器中的“種子”。這些“種子”是應用組織培養(yǎng)技術(shù)，將紫草葉肉細胞經(jīng)過________________________而獲得的。這項技術(shù)的理論基礎(chǔ)是_______________________。

（2）從圖中可以看出：反應器中紫草細胞的生長呈現(xiàn)______________________________規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是_____________________和________________________。[高考資源網(wǎng) ]

（3）在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是_________________________和_______________________________________________。

參考答案：

一、選擇題

CCACD DDCCD CCCAA DCCACD （AC） （ABD）

二、非選擇題

1、（1）離體的植物器官、組織或細胞 植物的全能性

（2）愈傷組織 低 高

（3）③（4）單倍體植株 秋水仙素 純合 單倍體育種

（5）綠色 含有與葉綠體形成相關(guān)的基因（6）②

2、（1）去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 酶解法

（2）PEG 誘導不同植物體細胞的原生質(zhì)體融合

（3）植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化

（4）遠源雜交親本的遺傳特征 雜種植株獲得雙親的遺傳物質(zhì)

（5）四

（6）可育 不能 因為不同種生物之間存在生殖隔離 克服遠源雜交不親和的障礙

（7）否 有性生殖的過程中進行減數(shù)分裂，才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律 ?

三、應用創(chuàng)新

1、（1）脫分化（或脫分化形成愈傷組織） 細胞的全能性

（2）S型增長 細胞數(shù)量 細胞所處的生長期

（3）保證氧氣供應充足 使細胞與培養(yǎng)液充分接觸

高三生物教案：《植物細胞工程的基本技術(shù)導2》教學設(shè)計

2.1．1《植物細胞工程的基本技術(shù)》學案

一、學習目標：1、簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)。 2、嘗試進行植物組織培養(yǎng)。

學習重點：1、植物組織培養(yǎng)的原理和過程 2、植物體細胞雜交的原則

學習難點：植物組織培養(yǎng)的實驗

二、學習過程

(一)、細胞工程

1．概念：應用 和 的原理和方法，通過 或 上的操作，按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的 或獲得 的一門綜合科學技術(shù)。

2．分類：根據(jù)操作對象不同，可分為 、 。

（二）、植物細胞的全能性

1、植物細胞的基本結(jié)構(gòu)包括 、 、 、 。

2、細胞的全能性：細胞全能性的原因（內(nèi)因）：生物體的每個細胞都含有 遺傳信息，都有發(fā)育成為 所必需的 。細胞在生物體內(nèi)沒有表現(xiàn)全能性的原因：在生物體內(nèi)細胞不表現(xiàn)全能性，而是 為不同的組織、器官，其原因在于 。

（1）實現(xiàn)細胞全能性的條件（外因）： （必要條件）、一定的 （水、無機鹽、維生素、氨基酸等）、激素（ 、 ）、適宜的條件（適宜的 、 ）。

（2）細胞全能性大小比較。①植物細胞 動物細胞（動物細胞只有細胞核具有全能性）②受精卵 生殖細胞（配子、精子、卵細胞） 體細胞③體細胞：分化程度低的 分化程度高的；細胞分裂能力強的 細胞分裂能力弱的；幼嫩的細胞 衰老的細胞。

（3）細胞全能性的應用：植物的組織培養(yǎng)，動物的核移植（即克隆）。

3、細胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在 、 和 功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。分化的實質(zhì)是： 。

4．特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會有 地表達出各種 ，分化形成不同的細胞，從而構(gòu)成生物體的不同 。

（三）、植物組織培養(yǎng)技術(shù)

1．原理：植物細胞具有 ，具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成 的潛能。

2．過程

離體植物的 _ 組織幼根和芽或胚狀體 完整植株。

3．細胞脫分化：已 的細胞經(jīng)過誘導后，失去其特有的 而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程。

4．植物組織培養(yǎng)：在 和 的條件下，將 的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生 、叢芽，最終形成完整植株。

（四）、胡蘿卜的組織培養(yǎng)

1、實驗原理

生物體細胞一般都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，因而都含有該生物的全套的遺傳信息，都具有發(fā)育成完整個體的潛能。因此，植物體的根、莖、葉細胞都具有 ，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以脫分化形成 。將愈傷組織轉(zhuǎn)接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導其再分化生成胚狀體或叢芽，進而發(fā)育成 。

2、實驗步驟

①．將 用自來水充分洗凈，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。

②．在超凈工作臺(或接種箱)上將胡蘿卜段用 溶液消毒30s后，立即用 清洗2～3次，再用 處理30min后，立即用無菌水清洗2～3次。

③．用 的濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分。然后，在 瓷磚上，用無菌的解剖刀將胡蘿卜段切成1 cm厚的橫切片，再選取有 的部位，切取1 cm。左右的小塊。

④．將 接種到培養(yǎng)基上，用錫箔紙封蓋瓶口，并用橡皮筋扎緊。然后，在培養(yǎng)瓶上貼上標簽，寫明材料名稱、接種日期和小組號。

⑤．將接種后的胡蘿卜組織塊，放在 恒溫避光條件下培養(yǎng)。4d后，檢查培養(yǎng)材料的污染情況；14d后，觀察愈傷組織的生長狀況。然后，在恒溫箱中繼續(xù)避光培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，注意定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。

⑥．培養(yǎng)一段時間后，將生長良好的 轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導出 。然后將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成 。

◆3、注意事項

⑴．外植體的選擇與制備

①選擇外植體時，由于外植體的脫分化難易因植物種類、器官來源及生理狀況的不同而有很大差異，因此，選擇哪些作為外植體應該注意。一般來講，煙草、胡蘿卜，植物的花和幼嫩的組織脫分化相對較易，而植物的莖、葉和成熟的老組織則較難。另外制備外植體時應選取有形成層的部分，因為形成層細胞易脫分化。 ②制備外植體首先要消毒，其次要選取有形成層的部分，因形成層細胞易脫分化。

⑵．植物組織培養(yǎng)注意的要點

①培養(yǎng)基包括所有操作工具都應進行消毒和滅菌，謹防雜菌污染。

②需在無菌條件下操作。 ③接種，繼代培養(yǎng)的轉(zhuǎn)移都應在接種箱內(nèi)進行。

⑶．對于植物組織培養(yǎng)來說，光照條件非常重要，包括光照強度、時間和波長。但在由高度分化的組織形成愈傷組織的誘導階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化形成試管苗的再生的過程中一定要有光照。誘導形成愈傷組織階段的暗培養(yǎng)有利于細胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織，如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。由愈傷組織經(jīng)細胞有絲分裂和分化形成試管苗的過程中需要光照，原因是葉中葉綠素的合成需要光照條件。

（五）、植物體細胞雜交技術(shù)

1．概念：不同種植物的 ，在一定條件下融合成 ，并把雜種細胞培育成新的 的技術(shù)。

2．過程

離體的細胞不同細胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體融合 →雜種細胞→雜種植株。

3．原理： 和 。

3、去除細胞壁的方法： 。細胞融合的方法： 。細胞融合的標志： 。

三、反思總結(jié).

本節(jié)學習了植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)并嘗試進行植物組織培養(yǎng)。

本節(jié)課的課堂上師生主要解決植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交技術(shù)的過程、特點、以及學生學習過程中易忘、易混點等，最后進行當堂檢測，課后進行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的。

四、當堂檢測

l、有關(guān)全能性的敘述，不正確的是（ ）

A．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高 B．生物體內(nèi)細胞由于分化，全能性不能表達

C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高 D．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性

2、在生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因為 ( )

A．基因的表達有選擇性 B．不同的細胞內(nèi)基因不完全相同

C．細胞喪失了全能性 D．在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化

3、植物體細胞融合完成的標志是 ( )

A．產(chǎn)生新的細胞壁 B．細胞膜發(fā)生融合 C．細胞質(zhì)發(fā)生融合 D．細胞核發(fā)生融合

4、用不同種植物的兩個體細胞融合成一個雜種細胞的過程。該過程是指 ( )

A．不同植物的精子和卵細胞的融合 B．不同植物的原生質(zhì)體的融合

C．完整的兩個體細胞的融合 D．植物花粉細胞的兩兩融合

5、下列人體細胞中分化程度最低的是（ ）

A．胚胎干細胞 　B．造血干細胞 C．胰腺細胞 　 D．肌肉細胞

6、（06．北京）以下不能說明細胞全能性的實驗是（ ）

A．菊花花瓣細胞培育出菊花新植株 　 B．紫色糯性玉米種子培育出植株

C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株 　 D．番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株

7、（06．江蘇）細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列不正確的是（ ）

A．分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中 B．分化是基因在特定的時間和空間下選擇性表達的結(jié)果

C．未離體的體細胞不會表現(xiàn)出全能性 　D．分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變

課后練習與提高

1、下列細胞的全能性最高的是 ( )

A、植物的卵細胞 B、植物的花粉 C、被子植物的受精卵 D、被子植物的葉肉細胞

2．下列屬于組織培養(yǎng)的是 ( )

A．花粉培育成單倍體植株 B．芽發(fā)育成枝條 C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D．未受精的卵細胞發(fā)育成個體

3．組織培養(yǎng)的理論根據(jù)是 ( )

A．培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)全面 B．細胞的全能性 C．細胞的分裂 D．細胞的分化

4．愈傷組織細胞在一種包含所有必需物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了幾個小時，其中一種化合物具有放射性(氚標記)。當這些細胞被固定后鏡檢．利用放射自顯影技術(shù)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)集中于細胞核、線粒體和葉綠體?？梢钥隙擞浀幕衔锸?( ) A。一種氨基酸 B．尿嘧啶核苷酸 C．胸腺嘧啶脫氧核苷酸 D．葡萄糖

5．為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是

A．過程①的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高 B．過程②可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料

C．過程③包括脫分化和再分化兩個過程 D．圖中篩選過程不改變抗病基因頻率

6．植物M與N有性雜交不親和，但科學家設(shè)法獲得了兩者的雜種植株?？茖W家最可能使用的方法是 ( )

A．將M嫁接到N上，或?qū)嫁接到M上 B．利用植物體細胞雜交工程技術(shù)手段，培養(yǎng)成一個雜種植株

C．將M的花粉授給N，再將所得種子培養(yǎng)成植株

D．將M和N的花粉分別進行離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再讓兩種單倍體植株相互授粉，將獲得的種子培養(yǎng)成植株

7．在不損傷高等植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適合于除去細胞壁 ( )

A．蛋白酶 B．鹽酸 C．淀粉酶 D．纖維素酶和果膠酶

8、在植物細胞工程中，當原生質(zhì)體融合成一個細胞后，需要誘導產(chǎn)生細胞壁，參與這一過程的細胞器是 ( )

A、葉綠體、高爾基體 B、線粒體、高爾基體 C、葉綠體、線粒體 D、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

9．植物體細胞雜交尚未解決的問題有 ( )

A．去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B．將雜種細胞培育成植株

C．讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 D．尚未培育出雜種植物

10、與傳統(tǒng)的有性雜交法相比，植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是 ( )

A、可使兩個親本的優(yōu)良性狀組合到一起 B、可以克服遠緣雜交不親和的障礙

C、可以培育出高產(chǎn)性狀明顯的新品種 D、可以降低生成成本，提高接濟效益

11．植物體細胞雜交能解決不同種植物之間由于生殖隔離而不能進行有性雜交的問題。植物體細胞雜交過程不涉及（ ）

A．使用限制性內(nèi)切酶 B．使用纖維素酶和果膠酶

C．誘導兩種不同的細胞融合 D．選擇利于雜種細胞分裂和分化的培養(yǎng)基

12、由基因型為Aa植株的花粉和基因型為Bb植株的花粉，除去細胞壁后，進行原生質(zhì)體融合，可以得到多少種基因型不同的細胞（僅考慮兩個細胞融合）（ ） A、6種 B、8種 C、10種 D、12種[來源:高考資源網(wǎng) ]

13、下列過程中，不發(fā)生細胞融合的是 （ ） ( )

A、植物體細胞雜交 B、受精過程 C、氧進入細胞中的線粒體 D、制備單克隆抗體

14、要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，不需要 ( )

A、具有完整細胞核的細胞 B、離體狀態(tài) C、導入外源基因 D、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素

15、在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的（ ）

A、消毒滅菌 B、適宜的溫度 C、充足的光照 D、適宜的養(yǎng)料和激素

16、甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)方法快速繁殖脫毒種苗，以保證該品種品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得過程涉及細胞（ ）

A、有絲分裂 B、分化 C、減數(shù)分裂 D、全能性

17（04·廣東）下面關(guān)于植物細胞工程的敘述，正確的是（ ）

A、葉肉細胞脫分化后可形成無定形狀態(tài)的薄壁細胞 B、葉肉細胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織

C、融合植物葉肉細胞時，應先去掉細胞膜 D、葉肉細胞離體培養(yǎng)時，可以表現(xiàn)出全能性

18、在植物體細胞雜交技術(shù)中，其技術(shù)的重要一環(huán)是將營養(yǎng)細胞的細胞壁除去，通常是采用纖維素酶和果膠酶的酶解破壁法處理。如將去掉了細胞壁的成熟植物細胞置于清水中，細胞將：（ ）

A、皺縮 B、脹破 C、呈球形 D、保持原狀

19、經(jīng)誘導融合得到的雜種細胞還需經(jīng)過下列哪項措施才能得到雜種植株

A、分離雜種細胞直接接種便可獲得 B、篩選鑒定雜種細胞后，再經(jīng)植物組織培養(yǎng)才能獲得植株

C、讓雜種細胞自交獲純系植株 D、雜種細胞經(jīng)傳代培養(yǎng)成植株

20、（多選）下列有關(guān)植物體細胞雜交的敘述，正確的是（ ）

A、用酶解法去掉細胞壁，分離有活力原生質(zhì)體 B、誘導兩種植物原生質(zhì)體融合，形成雜種細胞

C、植物體細胞雜交最終目的是獲得細胞代謝產(chǎn)物 D、植物體細胞雜交可以打破生殖隔離

21、A種植物的細胞和B種植物細胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示（僅顯示細胞核），將A、B兩種植物細胞去掉細胞壁后，誘導二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細胞，若經(jīng)過 組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株基因型是 （ ）

A、DDddYYyyRRrr B、DdYy C、DdYyRr D、DdddYYyyRRrr

22、科學家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進行誘導融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的達到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯誤的是 （ ）

A．驅(qū)蚊草的培育屬于細胞工程育種，其優(yōu)點是能克服遠源雜交不親和的障礙[來源:高考資源網(wǎng)][來源:高考資源網(wǎng)]

B．驅(qū)蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法

C．驅(qū)蚊草培育過程是植物體細胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無愈傷組織和試管苗形成

D．驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因為不同物種間存在生殖隔離

23、下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：

（1）步驟①是去掉 ，使植物細胞成為 ，最常用的方法是 。

（2）步驟②一般常用的化學試劑是 ，目的是 。

（3）在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是 　，其中步驟④相當于 ，步驟⑤相當于 。

（4）植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是 。

（5）從理論上講，雜種植株的育性為 。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？ 理由是 　 。因此，這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于

（6）利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？

24.下圖列舉了幾種植物的育種方式，請據(jù)圖同答相關(guān)問題。

(1)甲育種方式稱為________ 。

(2)通過丁種方式可以獲得脫毒苗，培養(yǎng)過程中c常常取用莖尖的原因是________。

(3)乙方式通常用射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果，原因是________。

(4)丙方式將外源目的基因?qū)耸荏w植物細胞，最常采用的方法是________。在通過丙方式獲得轉(zhuǎn)基因植株的過程中，核心步驟是________________________。

(5)甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種相比，其優(yōu)點是________________________。

25.“白菜——甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短和耐儲藏等優(yōu)點。下圖是“白菜——甘藍”的培育過程示意圖，他們的基因型分別為aaBB、ccDD，請回答下列問題：

⑴在上述過程中，實現(xiàn)①②過程常用的物質(zhì)為。

⑵過程③叫做_____ __技術(shù)，該過程的誘導方法有物理法和化學法兩大類過程。若用化學法，所用化學試劑名稱　 ，該過程中獲得的融合細胞的基因型有　 種。

⑶過程④是細胞壁的再生過程，與此過程密切相關(guān)的細胞器是____ _____。

⑷已知白菜細胞中含2M條染色體，甘藍細胞中含有2N條染色體，則雜種植株體細胞染色體數(shù)為 。若對白菜和甘藍采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應含 條染色體。

⑸通常情況下，白菜和甘藍有性雜交是不能成功的，原因是　 　 。

⑹⑤過程中進行的細胞分裂方式是 ，該過程先誘導細胞分裂形成 ，再由它分化形成雜種植物幼苗。

⑺植物體細胞雜交方法的優(yōu)點是 。

[來源: ]

專題2.1.1 植物細胞工程的基本技術(shù) 參考答案

當堂檢測1、C 2、A 3、A 4、B 5、A 6、B 7、D

課后練習與提高1、C 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.C 13.C 14.C

15、C 16、ABD 17、AD 18、B 19、B 20、ABD 21、C 22、C

23、細胞壁 原生質(zhì)體 酶解法 聚乙二醇 誘導原生質(zhì)體融合 組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 雜種細胞具有兩個親本的遺傳物質(zhì) 可育 不能 因為不同生物之間存在生殖隔離 克服遠緣雜交不親和的障礙 不遵循，因為生物在進行有性生殖過程中才遵循孟德爾的遺傳定律，而植物體細胞雜交不屬于有性生殖。

[

24.(1)植物體細胞雜交(2)莖尖不帶病毒(3)愈傷組織細胞處于不斷分裂的狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條，件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 ， 基因表達載體的構(gòu)建(5)能克服不同物種間遠緣雜交不親和的障礙

25.⑴纖維素酶和果膠酶 ⑵原生質(zhì)體融合　聚乙二醇(PEG) 三

⑶高爾基體⑷2M+2N M+N⑸存在生殖隔離 ⑹有絲分裂 愈傷組織

⑺克服遠緣雜交不親合的障礙，在培育作物新品種方面有重大突破

2.1.2 植物細胞工程的實際應用

參考答案：

一、選擇題

CDCAC DBBBD BDBA （ABC）

二、非選擇題

1、（1）細胞分裂素 促進細胞分裂 （2）生長素 促進生根 （3）1 3 2 4

（4）營養(yǎng)物質(zhì) 有機物 礦質(zhì)元素 （5）排列松散、無定形、高度液泡化

2、（1）脫分化 再分化（2）水和無機鹽 無菌（3）全能性

3、（1）無性生殖 （2）脫分化 再分化 愈傷組織 （3）全能性 （4）N、P、S、K、Ca、Mg

4.（1）重力作用很弱 細胞膜有具一定的流動性 電刺激誘導融合

（2）自身融合 多（或四） （3）克服了遠緣雜交不親和的障礙

（4）如果“太空煙草”為純合子，無性繁殖和有性繁殖都能穩(wěn)定遺傳；如果為雜合子，無性繁殖能穩(wěn)定遺傳，有性繁殖會出現(xiàn)性狀分離。培養(yǎng)過程中也可能會發(fā)生基因突變

三、應用創(chuàng)新

1、（1）雜交育種1 單倍體育種1 A→B→C1 能較快得到純合體，縮短育種年限1

（2）花藥離體培養(yǎng)1

（3）基因突變1 A、D和G（或B、K、F）2[來源: ]

（4）目的基因?qū)胧荏w細胞 1 DNA雜交等1

（5）脫分化 1 再分化 1 胚乳1

（6）天然種子萌發(fā)出的植株屬于有性生殖，可能因性狀分離而喪失其優(yōu)良特性

高三生物教案：《第二輪基因工程和細胞工程》教學設(shè)計

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，教師要準備好教案，這是教師的任務之一。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。您知道教案應該要怎么下筆嗎？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高三生物教案：《第二輪基因工程和細胞工程》教學設(shè)計，希望對您的工作和生活有所幫助。

本文題目：高三生物教案：第二輪基因工程和細胞工程

【考綱要求】

1. 基因工程的誕生 I 5. 植物組織培養(yǎng) II

2. 基因工程的原理及技術(shù) II 6. 動物細胞培養(yǎng)和體細胞克隆I

3. 基因工程的應用 I 7. 細胞融合和單克隆抗體 II

4. 蛋白質(zhì)工程 I

【課前回顧區(qū)】

1. 利用關(guān)鍵詞構(gòu)建網(wǎng)絡：基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)、動物細胞核移植、動物細胞融合、單克隆抗體的制備

2. 基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、胚胎工程的操作對象

3. 基因工程的工具、核心、表達載體所包含的構(gòu)件、如何對目的基因進行檢測和鑒定

4. 細胞工程都有哪些技術(shù)，分別利用什么原理

5. 細胞表現(xiàn)全能性的條件

6. 原生質(zhì)體融合和動物細胞融合的原理和方法一樣嗎?

7.雜交瘤特點和單克隆抗體的特點

【課堂探究區(qū)】

探究一：完成基因工程操作的步驟

思考：蛋白質(zhì)工程的操作和基因工程有何不同?

【典型例題1】下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題：

限制酶 BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ

識別序列

及切割位點 ↓

GGATCC

CCTAGG

↑ ↓

AAGCTT

TTCGAA

↑ ↓

GAATTC

CTTAAG

↑ ↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

(1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma Ⅰ切割前后，分別含有________個游離的磷酸基團。

(2)若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越______。

(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是__________________________________________________________。

(4)與只使用EcoR Ⅰ相比較，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止____________________________________________。

(5)為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入_________________酶。

(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了______________ _____________________。

(7)為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因，將重組質(zhì)粒導入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在__________________________________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達的初步檢測。

探究二:畫出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的操作流程

【典型例題2】科學家將魚抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相對寒冷的環(huán)境中生長。質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制酶切割位點，下圖是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，其中①～④是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程中的相關(guān)步驟，Ⅰ、Ⅱ表示相關(guān)結(jié)構(gòu)或細胞。請據(jù)圖作答：

(1)在構(gòu)建基因表達載體時，可用一種或者多種限制酶進行切割。為了避免目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，在此實例中，應該選用限制酶________________分別對________________________進行切割，切割后產(chǎn)生的DNA片段分別為________種。

(2)培養(yǎng)基中的氨芐青霉素會抑制番茄愈傷組織細胞的生長，要利用該培養(yǎng)基篩選已導入含魚的抗凍蛋白基因的番茄細胞，應使基因表達載體Ⅰ中含有________________作為標記基因。

(3)研究人員通常采用________________法將魚抗凍蛋白基因?qū)敕鸭毎麅?nèi)。通常采用________________技術(shù)，在分子水平檢測目的基因是否翻譯形成了相應的蛋白質(zhì)。

(4)利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導入含魚的抗凍蛋白基因的番茄組織細胞培育成植株。圖中③、④依次表示組織培養(yǎng)過程中番茄組織細胞的________________過程。

探究三:動物體細胞核移植、單克隆抗體的制備流程

【典型例題3】有性生殖的生物產(chǎn)生后代需要進行受精作用，植物體細胞雜交要進行原生質(zhì)體的融合，單克隆抗體的制備需要進行動物細胞融合，可見細胞的融合技術(shù)有著廣泛的應用。下列為細胞融合的簡略過程，據(jù)圖回答相關(guān)問題：

(1)若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr兩個煙草品種的花粉，且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。由于一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強度大于800 lx時兩種煙草都不能生長。要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，較為簡便的篩選方法是________________________________________。

(2)若a、b表示兩種植物體細胞，則由d細胞形成雜種植株的原理是_________________________，這種育種方法的優(yōu)點是_______________________________________________

(3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和B淋巴細胞，則d細胞的特點是___________________________________。

由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有_______________________________的特點。生產(chǎn)上一般不能通過直接培養(yǎng)B淋巴細胞的方法生產(chǎn)單克隆抗體的主要原因是______________________________________________________________

(4)下列各圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解，請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來。順序是___________________________________________________________。

【課后檢測】

1.人的血清白蛋白作為血漿容量擴充劑用途廣泛，是當前的研究熱點之一。圖T14-3是利用奶牛生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解，請回答：

圖T14-3

(1)圖中所涉及的生物技術(shù)中，屬于細胞水平的是____________、____________。

(2)獲?、倩虻某Ｓ梅椒ㄓ衉_______________(舉一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶處理，為獲取數(shù)量較多的未受精卵細胞，需用____________處理母牛。

(4)⑤→⑦為____________技術(shù)，操作的時期是________________。

專題15 基因工程和細胞工程

【答案】

【典型例題1】

1.(1)0、2

(2)高

(3)SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化

(5)DNA連接

(6)鑒別和篩選含有目的基因的細胞

(7)蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)

【典型例題2】

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含魚抗凍蛋白基因的DNA、質(zhì)?！?、2

(2)抗氨芐青霉素基因(ampr)　(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化(或基因槍法等，答案合理即給分)　抗原—抗體雜交

(4)脫分化、再分化

【典型例題3】

3.(1)大于800 lx光照

(2)植物細胞的全能性

克服了遠緣雜交不親和的障礙

(3)既能無限繁殖，又能產(chǎn)生特定的抗體

特異性強、靈敏度高、化學性質(zhì)單一

B淋巴細胞高度分化，不能增殖

(4)

【課后檢測】

1.(1)核移植技術(shù)　動物細胞培養(yǎng)

(2)從基因文庫中提取(或PCR技術(shù)擴增、人工化學合成)　基因表達載體的構(gòu)建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

高三生物教案：《細胞的分化》教學設(shè)計

一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責，教師要準備好教案，這是老師職責的一部分。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，幫助教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？下面是小編為大家整理的“高三生物教案：《細胞的分化》教學設(shè)計”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

一、教學目標

1．知識目標：說明細胞分化、細胞的全能性

2．能力目標：進行有關(guān)干細胞研究進展與人類健康的資料收集和分析。

3.情感目標：培養(yǎng)學生科學意識，科學精神。

二、教學重點難點

1．教學重點：

（1）細胞分化的概念和意義

（2）細胞全能性的概念及實例

2．教學難點：細胞的全能性

三、教學方法

講授與學生討論相結(jié)合、問題引導法、歸納

四、課時安排：1課時

五、教學過程

問題探討

1. 從受精卵發(fā)育到胎兒，細胞數(shù)量的增加是通過何種細胞分裂方式？

有絲分裂。主要特征是染色體復制后平均分配到子細胞，維持了親子代細胞之間遺傳的穩(wěn)定性。

2. 僅有細胞的增殖，受精卵能發(fā)育成多細胞生物體嗎？

不能，細胞增殖的結(jié)果是形成形態(tài)、功能相同的細胞團。這種細胞分裂產(chǎn)生的子代細胞與親代細胞相比，遺傳物質(zhì)不會改變。也就是說在受精卵的發(fā)育過程中，只有細胞的增殖和生長是遠遠不夠的，還有細胞的分化。

第六章第2節(jié) 細胞的分化

什么是細胞的分化？下面我們一起來討論。

同學們觀察胚胎發(fā)育過程中，前期和后期有什么不同？

胚胎發(fā)育的早期，各個細胞彼此相似；它們都來自受精卵的分裂，具有相同的遺傳物質(zhì)。

細胞增殖的同時，這些細胞逐漸向不同方向變化，如課本圖6—8，紅細胞和心肌細胞都來自一群相似的胚胎細胞。后來，有的細胞發(fā)育為紅細胞，合成運輸氧的血紅蛋白；有的細胞發(fā)育為肌細胞，合成行使運動功能的蛋白質(zhì)。

這些細胞內(nèi)的DNA一樣嗎？

一樣，都是來自受精卵的有絲分裂，哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核。

我們看到了組成胎兒的各種細胞組織就是因為細胞變化方向不同，使它們從相似的早期胚胎細胞變成了形狀結(jié)構(gòu)各異的各種各樣的細胞和組成的組織，這些不同的細胞、組織就組成了一個完整的生物體——胎兒。

認識到這里，同學們明白什么是細胞分化嗎？

（一）細胞分化

1. 概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上

發(fā)生穩(wěn)定性差異 的過程，叫細胞分化。

（1）分化的對象：一個或一種細胞

（2）分化的結(jié)構(gòu)：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞

植物體的生長過程中存在分化現(xiàn)象嗎？

在同一植物體中，葉肉細胞中的細胞質(zhì)由大量的葉綠體，能夠進行光合作用；表皮細胞具有保護功能，細胞質(zhì)中沒有葉綠體，而在細胞壁上名稱明顯的角質(zhì)層等等。

同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚胎細胞。

2.細胞分化的特點

思考： 下列事實分別說明了細胞分化的什么特征？

資料一：細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。 持久性

資料二：黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。 穩(wěn)定性

資料三：人體不同類型細胞之間的差異是穩(wěn)定不變的，都不能恢復到原來胚胎細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。 不可逆性

細胞分化是否意味著細胞中遺傳物質(zhì)的改變？

遺傳物質(zhì)沒有改變，不同組織的細胞共同來源于受精卵，經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生。

3. 細胞分化的原因

就一個個體來說，各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？

原來，在個體發(fā)育過程中，不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，例如在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反；

結(jié)論：細胞分化使遺傳信息執(zhí)行情況不同導致的，也可以稱為基因的選擇性表達。

4. 細胞分化的結(jié)果

產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞。

5. 細胞分化的意義

（1）細胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。

（2）使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。

①②分別是什么生命現(xiàn)象？①為細胞分裂，②為細胞分化

兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？

細胞分裂

細胞分化

不同點

細胞數(shù)量

增加

不變

形態(tài)結(jié)構(gòu)功能

相同

差異

相同點

遺傳信息都不變

聯(lián)系

共同完成生物個體發(fā)育過程

細胞分化具有穩(wěn)定性、不可逆性，是不是細胞一旦分化就不再具有分裂分化能力？

1958年，美國科學家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細胞放入培養(yǎng)液中培，結(jié)果這些細胞旺盛地分裂和生長，最終長成一株新的植株。

在離體是給予細胞一定條件，高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細胞的全能性。

細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。

（二）細胞的全能性：

1. 定義：細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。

思考：為什么高度分化的植物細胞還具有發(fā)育成個體的潛能？

細胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！

植物細胞都具有全能性，那動物細胞呢？

1997年2月7日，多利誕生了，它可不是一直普通的羊，是人類克隆出來的。

它是一直母羊的卵細胞的細胞核取出來，把另一只母羊的乳腺上皮細胞的細胞核注入無細胞核的卵細胞中，電擊融合形成一個新的重組細胞，進而分裂、分化形成胚胎。然后將這個胚胎移植到第三只母羊子宮中，多利就這樣誕生了。

到目前為止，人們還不能將單個分化的動物體細胞直接培養(yǎng)成的個體。說明高度分化的動物細胞從整個細胞來說，細胞全能性受到抑制。但通過核移植技術(shù)形成的重組細胞，具有全能性。也就是說，已經(jīng)分化的動物體細胞的細胞核仍然保持著全能性。遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核中。

2. 動植物細胞全能性的應用：

（1）快速繁殖花卉、蔬菜等

（2）拯救珍稀、瀕危動植物

（3）克隆人體器官，用于器官移植

除受精卵外，生物體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細胞？

正如植物體內(nèi)分生組織的細胞具有分化能力一樣，動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。例如，人的骨髓中有許多造血干細胞，它們能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細胞、白細胞和血小板，補充到血液中去。

按全能性的大小可分為

（1）全能干細胞：最終發(fā)育成一個完整的個體。（胚胎干細胞）

（2）多能干細胞：它具有形成一種器官的多種組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體。

（3）專能干細胞：多能干細胞進一步分化成為專能干細胞，專能干細胞只能分化成某一類

型的細胞。

練 習

1. 細胞分化不同于細胞增殖的主要特點( D )

A. 細胞的數(shù)量增多

B. 細胞的體積增大

C. 細胞的化學成分含量的變化

D. 能形成各種不同的細胞和組織

2. 下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是（ B ）

① 用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株

② 植物用種子進行繁殖

③ 用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株

A．①② B．①③ C.②③ D.①②③

3. 科學家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細胞質(zhì)重組成一個細胞，成功培養(yǎng)

了“多莉”羊。下列關(guān)于此實驗的說法錯誤的是（ D ）

A．高度分化的細胞仍然保持全能性

B．重組細胞的細胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質(zhì)

C．在理論上，可以運用上述方法開拯救瀕危物種

D．運用上述方法，科學家已經(jīng)可以用單個細胞來培養(yǎng)新的動物體

4.人胰島B細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B細

胞中（ C ）

A．只有合成胰島素的基因

B．在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化

C．既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同

D．只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因

六、板書設(shè)計

第六章第2節(jié) 細胞的分化

一、細胞分化

1. 概念

2. 特點

3. 原因：基因的選擇性表達

4. 結(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞

5. 意義

二、 細胞的全能性

1. 定義

2. 應用

三、干細胞

1. 定義

2. 分類

3. 研究及應用