第二章細胞工程第6課時

細胞工程概述學習目標1.了解細胞工程的發展歷程。2.簡述細胞工程的基本技術。3.了解細胞融合的方法。4.舉例說出細胞工程在遺傳育種、生產藥品、食品方面的應用。基礎知識導學重點難點探究隨堂達標檢測欄目索引基礎知識導學一、細胞工程的發展下列4幅圖是細胞工程發展中的典型事件。閱讀教材，結合材料思考細胞工程的發展歷程。答案動物細胞培養植物組織離題體細胞雜交植株促融合因子原生質體克隆體細胞的細胞核去核卵細胞二、細胞工程的基本技術1.閱讀教材，分析細胞工程的概念并填表答案原理和方法

生物學和

生物學操作水平

水平或

水平目的按照人的意愿去改變細胞內的

或獲得________分類按操作對象分為：

細胞工程和

細胞工程按所使用技術的不同分為：

技術、_____

技術、

技術等細胞分子細胞細胞器遺傳物質細胞產品植物動物植物組織培養細胞融合細胞核移植2.植物組織培養技術(1)什么是細胞的全能性？一粒玉米種子長成植株能稱為全能性嗎？

答案細胞的全能性是指含有本物種全套遺傳物質的細胞，都具有發育成為一個新的生物個體的潛能。不能。(2)比較下列細胞的全能性高低順序：受精卵、體細胞、生殖細胞。答案受精卵＞生殖細胞＞體細胞。(3)在正常植物體上，為什么體細胞未表現全能性，而是分化為不同的組織、器官？答案體細胞未表現全能性的原因：基因的選擇性表達。答案(4)分析胡蘿卜根組織培養的主要過程，回答相關問題：答案①植物組織培養中常用哪些材料作為外植體？答案離體的植物器官、組織、細胞或原生質體等稱為外植體，植物組織培養中常用莖尖、根尖、幼嫩的葉片、花藥(花粉)等作為外植體。②植物組織培養的培養基一般需要什么樣的條件？答案植物組織培養中應用的培養基一般含有五類成分：水分、無機鹽、碳源、氮源、維生素等。③什么是愈傷組織？答案是一團沒有特定的形態、結構和功能，并處于旺盛分裂狀態的薄壁細胞。④培養基中激素的種類、含量不同，對植物組織有何影響？答案培養基中生長素的含量高于細胞分裂素時，主要誘導根原基的形成，而當細胞分裂素的含量高于生長素時，主要誘導芽原基的形成。答案(5)結合以上分析，總結植物組織培養的概念。答案依據細胞全能性原理，在無菌條件下，分離植物的器官、組織、細胞或原生質體，并在培養基上培養，在適宜的條件下使其發育成部分或完整植株的技術。答案3.細胞融合技術如圖為細胞融合技術，結合課本內容，填寫下表：原理_____________對象兩個或多個不同細胞方法生物法：如

誘導融合法化學法：如

誘導融合法物理法：如

誘導融合法結果形成________意義突破有性雜交的局限，使

成為可能答案細胞膜的流動性病毒聚乙二醇電場雜種細胞遠緣雜交4.如圖為細胞核移植技術，結合課本內容，回答相關問題：(1)在核移植過程中，體細胞提供

，卵母細胞提供

，所使用的操作儀器是

。(2)什么是動物細胞核移植技術？答案把一個動物細胞的細胞核移入一個已經去除細胞核的卵母細胞中，使其重組并發育為一個新的胚胎，最終發育為一個動物個體的技術。答案細胞核細胞質顯微操作儀答案返回5.應用細胞工程有何意義？答案在細胞工程應用中，有的改變了傳統的育種方式、生產方式，有的為人類提供了更加豐富的產品。它不僅在農業、林業生產中被廣泛應用，還在醫療領域得到廣泛應用，豐富了人類戰勝各種疾病的手段。重點難點探究一、植物組織培養技術如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細胞通過無菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程。答案請據圖回答下列問題：(1)要促進細胞分裂生長，培養基中應有營養物質和激素。營養物質包括______和小分子有機物，激素包括細胞分裂素和________兩類植物激素。無機物生長素答案(2)此過程依據的原理是________________。A和B階段主要進行的分裂方式是_________，B階段除了細胞分裂外，還進行細胞_____等。(3)此過程要無菌操作，主要是指對________進行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是______________________________________________。(4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細胞具有葉綠素，這是基因__________的結果。細胞的全能性有絲分裂分化培養基芽發育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件選擇性表達(4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細胞具有葉綠素，這是基因__________的結果。解析植物組織培養是將離體的植物組織、器官或細胞接種到經消毒滅菌的培養基上，培養基含有供組織細胞生長發育所需要的無機物和小分子有機物，還有供調節細胞脫分化和再分化的細胞分裂素和生長素。由外植體發育到試管苗，脫分化階段細胞進行有絲分裂，再分化階段愈傷組織經細胞有絲分裂和細胞分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉中葉綠素的合成需要光照條件。選擇性表達解析答案答案二、植物體細胞雜交技術“白菜—甘藍”是科學家用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長周期短、耐熱性強和易于貯藏等優點。如圖是“白菜—甘藍”培育過程示意圖，請據圖完成下列問題：(1)在上述過程中，獲取A和B過程常用的物質為___________________。(2)在a過程中誘導原生質體融合最常用的誘導劑是________，融合依據的原理是________________。纖維素酶和果膠酶聚乙二醇細胞膜的流動性(3)若用于雜交的白菜和甘藍的基因型分別為AaBB、ccDd，經a過程可獲得哪幾種類型的融合細胞？_________________________________(只考慮兩個細胞融合，寫出基因型)。(4)過程b是細胞壁的再生過程，與此過程密切相關的單層具膜細胞器是______________。(5)在d過程培養中，培養基的成分通常包括水、_________、有機營養和_________等，同時，在培養過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，另一個成功的關鍵是操作過程中必須保證_________。AAaaBBBB、ccccDDdd、AaBBccDd高爾基體無機營養植物激素無菌答案(6)由雜種細胞D培育成“白菜—甘藍”植株，采用的技術手段是____________。該過程說明植物細胞具有________。(7)通常情況下，白菜和甘藍有性雜交是不能成功的，原因是___________。(8)已知白菜體細胞中含2M條染色體，甘藍體細胞中含2N條染色體，則雜種植株體細胞染色體數為________。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。

(9)植物體細胞雜交方法的優點是__________________________。答案返回植物組織培養全能性存在生殖隔離2M＋2NM＋N克服遠緣雜交不親和的障礙1.下列技術中，一般不屬于細胞工程的是(

)A.1907年哈里森進行的蛙胚神經組織培養B.1972年卡爾遜獲得了體細胞雜交植株C.1982年帕米特采用顯微注射法獲得了巨型小鼠D.1996年韋爾穆特利用核移植技術克隆出綿羊“多莉”解析帕米特采用顯微注射法將經過重組的帶有大鼠生長激素基因的質粒轉入小鼠受精卵內，并將早期胚胎植入小鼠體內妊娠，分娩出了帶有大鼠生長激素基因的巨型小鼠，這一實驗被認為是基因工程發展史上的一個里程碑。隨堂達標檢測1234C解析答案52.植物組織培養中的“脫分化”過程是指(

)A.已休眠的種子經過處理使種子盡快萌發的過程B.植物根尖、莖尖等處分生組織細胞經有絲分裂產生新細胞后分化為各種組織的過程C.愈傷組織細胞分化為根與莖的過程D.離體的植物組織、細胞培養產生愈傷組織的過程

解析脫分化指讓已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程。A、B、C都是細胞分裂、分化的過程。解析答案1234D53.植物體細胞雜交要先除去細胞壁的原因是(

)A.植物體細胞的結構組成中不包括細胞壁B.細胞壁使原生質體失去活力C.細胞壁阻礙了原生質體的融合D.細胞壁阻礙了原生質體的發育解析細胞壁的存在阻礙了原生質體的融合，所以植物體細胞雜交要先除去細胞壁。C解析答案123454.下列關于細胞工程的敘述錯誤的是(

)A.細胞工程僅僅在細胞整體水平上定向改變遺傳物質B.細胞工程需要嚴格的無菌條件C.細胞工程的技術包括植物組織培養技術、細胞融合技術、細胞核移植

技術等D.細胞工程可以用于作物新品種的改良或繁育解析細胞工程是以細胞為基本單位，在體外進行操作，改變細胞的遺傳物質，這種對遺傳物質的改變可以在細胞整體水平上進行，也可以在細胞器水平上進行，如染色體工程。1234A5解析答案5.下列實例中能體現細胞全能性的是(

)①用培養基培養的胡蘿卜單