21细胞工程概述学案苏教版选修三

1、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？一细胞工程的发展时间人物事件1907 年哈里森开创动物细胞培养的先河1937 年高特里特等首次成功进行培养1972 年卡尔逊等获得世界上第一个植株1997 年伊恩维尔穆特等首次出绵羊“多利”二、细胞工程的基本技术1细胞工程的概念(1) 单位：细

2、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： 植物细胞工程。 动物细胞工程。 O根据所使用技术的不同分为： 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。 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。

3、植物细胞融合前用 去除细胞壁。 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。 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” o像大 多数杂种一样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。去卩没有如科学家所想像的那样，地 上长番茄、地下结马铃薯，你能分析其中的原因吗？【提示】主要原因是：生物基因的表达不

4、是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯一番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物 质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不 能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了三细胞工程的应用1 快速培养花卉及濒危植物：利用的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过、再分化等过程培育新植株，如名贵花卉郁金香等。2 获得无病毒作物：植物 附近，如茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病毒，而被用来培育 植株。3开发洁净能源减少环境污染：如利用单细胞生物在特定条件下产生的作为燃料。4繁殖优良家畜品种及濒危动物5医疗领域的应用：（1）开发

5、和生产各种、 o（2）成为器官移植的新来源等。思考感悟2. 我国青岛崂山森淼生物技术研究所曾培育出携带有转3-干扰素基因的克隆羊。试从它们的培育过程，谈谈细胞工程与其他生物工程的关系。【提示】将人的3-干扰素基因转移到羊的体内必须利用基因工程屮的转基因技术；将转有3 -干扰素基因的受精卵再培养成克隆羊，又必须利用细胞工程（核移植）和胚胎工程（胚胎培养与移植），故由此可知，生物工程中的基因工程、细胞工程与胚胎工程等是相辅相成的关系。细胞工程的基本技术分析1.植物细胞与组织培养技术依据原理：（2）培养对象：（3）培养条件：培养目的：2 细胞融合技术（1）融合原（2）象：O 方法：（4）（5）融合过

6、程：（6）融合意义：【特别提醒】【知识拓展】融合结果：。植物细胞融合前还需要用纤维素酶和果胶酶等去除细胞壁。 不同融合方法的比较融合对促融合不同融合方法的目的是相同的，都是要获得融合的细胞；不同融合方法所依据的原理也是相同的，即都依据细胞膜所具有的流动性。类型区别生物法化学法物理法诱导剂【方法）庖疹病毒、仙台病毒、天花病毒、腮 腺炎病毒等电场常用方法病毒诱导融合法聚乙二醇诱导融合法电场诱导融合法优点易培养，对各种动物细胞都适宜，融 合率高使用方便，诱导细胞 融合频率咼频率高，对细胞无毒害，操作 简便，可重复性好缺点有些病毒（如仙台病毒）不稳定，在保 存过程屮活性会降低；而且病毒 进 入细胞后，

7、可能对细胞的生命活 动产 生干扰有些物质（如聚乙二 醇）有一定的毒性， 对有些细胞（如卵细 胞）不适用目前没有发现3. 细胞核移植技术（1）概念：细胞核移植技术是将一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞核的细胞屮去，从而使受体细胞获得 新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。（2）处理方法： o（3）体细胞：o卵细胞：（5）操作仪器：显微操作仪。4. 染色体工程（1）处理方法：消减、添加或替换同种或异种染色体。（2）目的：定向改变遗传性状和选育新品种。（3）应用：用于培育抗病新品种（如多倍体育种）；也是基因定位和染色体转移等基础研究的有效手段。例：白菜一甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期 短、耐热性强和 易贮藏等优点。如图是“白菜一甘蓝,，的杂交过程示意图。请回答下列问题(1)过程应使用8(2) 过程常用的化学试剂是(3) 过程的细胞分裂方式为(4) 通常情况下，白菜和甘蓝不能杂交成功，原因是上述方法克服了 勺障碍。训练：如图所示为农作物新品种的育种方式：(1)图示育种方式涉及到的生物工程技术有：、 O过程中常用的运载体是;过程表示的基因操作步骤是(3) 上述育种与传统杂交育种相比，突覧豔出新细胞鱼愈伤组织尊胚状体里人工种子r品种t/某细菌的抗虫基因严 运载体植物细胞出优点是【思路点拨】