21細(xì)胞工程概述學(xué)案蘇教版選修三

1、2.1細(xì)胞工程概述學(xué)案蘇教版選修三課標(biāo)領(lǐng)航通過本節(jié)的學(xué)習(xí)1了解細(xì)胞工程的發(fā)展。2. 簡述細(xì)胞工程的基本技術(shù)。3 舉例說出細(xì)胞工程的應(yīng)用。情景導(dǎo)引山東的金鄉(xiāng)縣是全國聞名的大蒜之鄉(xiāng)。該縣農(nóng)科所與中國農(nóng)科院聯(lián)合成功開發(fā)和培育出的品質(zhì)好、產(chǎn)量高的新品種一一脫毒大蒜，是細(xì)胞工程的又一成果。什么是細(xì)胞工程？是如何發(fā)展起來的？包 括哪些基本技術(shù)？在哪些方面得到了應(yīng)用？一細(xì)胞工程的發(fā)展時(shí)間人物事件1907 年哈里森開創(chuàng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的先河1937 年高特里特等首次成功進(jìn)行培養(yǎng)1972 年卡爾遜等獲得世界上第一個(gè)植株1997 年伊恩維爾穆特等首次出綿羊“多利”二、細(xì)胞工程的基本技術(shù)1細(xì)胞工程的概念(1) 單位：細(xì)

2、胞。(2) 條件：體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖。(3) 技術(shù)手段：植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)、細(xì)胞核移植等。(4) 目的：使細(xì)胞某些生物學(xué)特性按照人們的意愿發(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(gè)體，以及獲得某些有用的2.分類(1) 根據(jù)研究對象分為： 植物細(xì)胞工程。 動(dòng)物細(xì)胞工程。 O根據(jù)所使用技術(shù)的不同分為： 植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)：在無菌條件下分離植物細(xì)胞或組織，將其放在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上，給 予必要的生長條件，使它們在體外繼續(xù)生長、增殖與分化，形成新的組織、器官和個(gè)體的技術(shù)。 細(xì)胞融合技術(shù)：采用自然或人工的方法使2個(gè)或多個(gè)不同細(xì)胞融合為的技術(shù)，常用的促融合方法有生物法、化學(xué)法和物理法等。

3、植物細(xì)胞融合前用 去除細(xì)胞壁。 細(xì)胞核移植技術(shù)：將一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到另一個(gè) 的細(xì)胞中，從而使得新的遺傳信息，產(chǎn)生新的生命跡象的技術(shù)。 染色體工程：人們按照一定的設(shè)計(jì)，有計(jì)劃地消減、添加或替換同種或異種染色體，從而達(dá)到改變遺傳性狀和選育新品種的一種技術(shù)。思考感悟1. 1978年，梅爾徹斯等人首次獲得了馬鈴薯與番茄的屬間體細(xì)胞雜種。他們將培育的二倍體馬鈴薯品系和番茄葉片細(xì)胞進(jìn)行融合，所產(chǎn)生的雜交株被稱為“馬鈴薯一番茄” o像大 多數(shù)雜種一樣，雜交株同時(shí)具有馬鈴薯和番茄的形態(tài)特征。去卩沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地 上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯，你能分析其中的原因嗎？【提示】主要原因是：生物基因的表達(dá)不

4、是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯一番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物 質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不 能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了三細(xì)胞工程的應(yīng)用1 快速培養(yǎng)花卉及瀕危植物：利用的植物細(xì)胞、組織或器官在特定的條件下，通過、再分化等過程培育新植株，如名貴花卉郁金香等。2 獲得無病毒作物：植物 附近，如莖尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至無病毒，而被用來培育 植株。3開發(fā)潔凈能源減少環(huán)境污染：如利用單細(xì)胞生物在特定條件下產(chǎn)生的作為燃料。4繁殖優(yōu)良家畜品種及瀕危動(dòng)物5醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用：（1）開發(fā)

5、和生產(chǎn)各種、 o（2）成為器官移植的新來源等。思考感悟2. 我國青島嶗山森淼生物技術(shù)研究所曾培育出攜帶有轉(zhuǎn)3-干擾素基因的克隆羊。試從它們的培育過程，談?wù)劶?xì)胞工程與其他生物工程的關(guān)系?！咎崾尽繉⑷说?-干擾素基因轉(zhuǎn)移到羊的體內(nèi)必須利用基因工程屮的轉(zhuǎn)基因技術(shù)；將轉(zhuǎn)有3 -干擾素基因的受精卵再培養(yǎng)成克隆羊，又必須利用細(xì)胞工程（核移植）和胚胎工程（胚胎培養(yǎng)與移植），故由此可知，生物工程中的基因工程、細(xì)胞工程與胚胎工程等是相輔相成的關(guān)系。細(xì)胞工程的基本技術(shù)分析1.植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)依據(jù)原理：（2）培養(yǎng)對象：（3）培養(yǎng)條件：培養(yǎng)目的：2 細(xì)胞融合技術(shù)（1）融合原（2）象：O 方法：（4）（5）融合過

6、程：（6）融合意義：【特別提醒】【知識拓展】融合結(jié)果：。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。 不同融合方法的比較融合對促融合不同融合方法的目的是相同的，都是要獲得融合的細(xì)胞；不同融合方法所依據(jù)的原理也是相同的，即都依據(jù)細(xì)胞膜所具有的流動(dòng)性。類型區(qū)別生物法化學(xué)法物理法誘導(dǎo)劑【方法）庖疹病毒、仙臺病毒、天花病毒、腮 腺炎病毒等電場常用方法病毒誘導(dǎo)融合法聚乙二醇誘導(dǎo)融合法電場誘導(dǎo)融合法優(yōu)點(diǎn)易培養(yǎng)，對各種動(dòng)物細(xì)胞都適宜，融 合率高使用方便，誘導(dǎo)細(xì)胞 融合頻率咼頻率高，對細(xì)胞無毒害，操作 簡便，可重復(fù)性好缺點(diǎn)有些病毒（如仙臺病毒）不穩(wěn)定，在保 存過程屮活性會降低；而且病毒 進(jìn) 入細(xì)胞后，

7、可能對細(xì)胞的生命活 動(dòng)產(chǎn) 生干擾有些物質(zhì)（如聚乙二 醇）有一定的毒性， 對有些細(xì)胞（如卵細(xì) 胞）不適用目前沒有發(fā)現(xiàn)3. 細(xì)胞核移植技術(shù)（1）概念：細(xì)胞核移植技術(shù)是將一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到另一個(gè)去除細(xì)胞核的細(xì)胞屮去，從而使受體細(xì)胞獲得 新的遺傳信息，產(chǎn)生新的生命現(xiàn)象的技術(shù)。（2）處理方法： o（3）體細(xì)胞：o卵細(xì)胞：（5）操作儀器：顯微操作儀。4. 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）目的：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)研究的有效手段。例：白菜一甘藍(lán)”是用細(xì)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(qiáng)和 易貯藏等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“白菜一甘藍(lán),，的雜交過程示意圖。請回答下列問題(1)過程應(yīng)使用8(2) 過程常用的化學(xué)試劑是(3) 過程的細(xì)胞分裂方式為(4) 通常情況下，白菜和甘藍(lán)不能雜交成功，原因是上述方法克服了 勺障礙。訓(xùn)練：如圖所示為農(nóng)作物新品種的育種方式：(1)圖示育種方式涉及到的生物工程技術(shù)有：、 O過程中常用的運(yùn)載體是;過程表示的基因操作步驟是(3) 上述育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，突覧豔出新細(xì)胞魚愈傷組織尊胚狀體里人工種子r品種t/某細(xì)菌的抗蟲基因嚴(yán) 運(yùn)載體植物細(xì)胞出優(yōu)點(diǎn)是【思路點(diǎn)撥】