高中生物（蘇教版）選修3教師用書：第2章+細胞工程

?第二章

細胞工程

/

第一節(jié)細胞工程概述

彳里時豹舛1介桁?魚訐八M會』由士?"「教學(xué)助

■可*孑乂（AJj171明煤標(biāo)分條解戊觀教法教區(qū)I

（教師用書獨具）

■課標(biāo)要求

1.討論克隆技術(shù)的社會意義。

2.搜集通過動物體細胞核移植進行克隆的實例。

?課標(biāo)解讀

1.了解細胞工程的發(fā)展。

2.簡述細胞工程的基本技術(shù)。

3.舉例說明細胞工程的應(yīng)用。

?教學(xué)地位

本節(jié)通過實例介紹了細胞工程的基本技術(shù)和細胞工程的應(yīng)用，讓學(xué)生對細胞工程有一個

整體的了解,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并為下面兩節(jié)植物細胞工程和動物細胞工程做好準(zhǔn)備。

細胞工程的基本技術(shù)在生產(chǎn)上應(yīng)用很廣，因此在高考中考查的次數(shù)較多，多以選擇題的形式

考查。

?教法指導(dǎo)

1.本節(jié)內(nèi)容中細胞工程的基本技術(shù)和細胞工程的應(yīng)用都是通過實例說明的，因此教學(xué)

中要通過多媒體課件展示兩方面的實例，讓學(xué)生感受細胞工程的技術(shù)和應(yīng)用的意義，也可讓

學(xué)生通過其他媒體搜集細胞工程技術(shù)和應(yīng)用。

2.采用比較的方法對細胞工程的各項技術(shù)進行比較，加深對細胞工程技術(shù)的理解。

教學(xué)方案設(shè)計教案設(shè)

援方略流程細解用"數(shù)案”計區(qū)?

（教師用書獨具）

?新課導(dǎo)入建議

通過課件展示花卉和苗木快速繁殖的工廠化生產(chǎn)。以轟動全世界的克隆羊“多利”的誕

生及山東曹縣五里墩的克隆?！案８！钡鹊恼Q生為例，播放它們誕生的流程。通過這些細胞

工程的實例引出課題。

?教學(xué)流程設(shè)計

課前自主探究：閱讀教材P39田有關(guān)內(nèi)容，填寫【課前自主導(dǎo)學(xué)】空白，完成思考交流

1、2oa步驟1：情景導(dǎo)課：以【新課導(dǎo)入建議】導(dǎo)入新課。，步驟2：嘗試作答【課前自

主導(dǎo)學(xué)】部分的【正誤判斷工檢查自學(xué)效果。今步驟3：學(xué)習(xí)細胞工程的概念，并讓學(xué)生

與基因工程進行比較，通過【課堂互動探究】探究1進行列表比較，通過例1強化。

4J.

步驟7：誦讀【結(jié)論語句】，嘗試構(gòu)建最優(yōu)知識網(wǎng)絡(luò)圖解，互評后參看【本課知識小結(jié)】

的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。完成【當(dāng)堂雙基達標(biāo)】。仁步驟6：通過多媒體展示細胞工程應(yīng)用的實例，學(xué)生

總結(jié)細胞工程的應(yīng)用，通過【課堂互動探究】探究3歸納，通過例3強化。右步驟5：通過

多媒體展示細胞工程的各項技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生對細胞工程的各項技術(shù)進行比較，通過【課堂互

動探究】探窕2歸納總結(jié)，通過例2強化。

課標(biāo)解讀重點難點

1.了解細胞工程的發(fā)展。

1.細胞工程的基本技術(shù)。（重點）

2.簡述細胞工程的基本技術(shù)。

2.農(nóng)作物的脫毒。（重難點）

3.舉例說明細胞工程的應(yīng)用。

口在學(xué)

褓的自主導(dǎo)學(xué)理教材自查自測固“基礎(chǔ)”

習(xí)區(qū)I

msh............................細胞工程的發(fā)展

1.1907年，哈里森采用蓋玻片懸滴培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織,開創(chuàng)了動物細胞培養(yǎng)的先河。

2.1937年，高特里特等人幾乎同時離旌培養(yǎng)了胡蘿卜組織，這是首次成功進行的植物

細胞與組織培養(yǎng)。

3.1972年，美國卡爾遜等人用硝酸鈉作為促融合因子，成功地將2個不同種的煙草細

胞原生質(zhì)體進行融合,獲得了世界上第一個體細胞雜交植株。

4.1997年，伊恩?維爾穆特等人利用成年芬蘭白面母羊體細胞的細胞核與蘇格蘭黑面母

羊的去核卵細胞首次克隆出綿羊“多利”。

..........................細胞工程的基本技術(shù)

1.細胞工程的概念

（1）操作水平：細胞。

(2)條件：體外無菌條件下進行培養(yǎng)、繁殖。

(3)根據(jù)所使用技術(shù)的不同，細胞工程中可分為植物細胞與組織培養(yǎng)、細胞融合、細胞

核移植、染色體工程等。

(4)目的：使細胞某些生物學(xué)特性按照人們的意愿發(fā)生改變。

(5)結(jié)果：改良生物品種、創(chuàng)造新品種和加速繁育生物個體,以及獲得某些有用的細胞

代謝產(chǎn)物的技術(shù)。

2.分類

根據(jù)研究對象分為：植物細胞工程、動物細胞工程、微生物細胞工程。

||口思考交流||

1.細胞工程和基因工程的操作對象有什么不同？

【提示】細胞工程的操作對象是細胞，基因工程的操作對象是DNA分子。

3.細胞工程的基本技術(shù)

(1)植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù)：在無菌條件下分離植物細胞或組織，將其放在適當(dāng)?shù)呐?/p>

養(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

和個體的技術(shù)。

(2)細胞融合技術(shù)：采用自然或人工的方法使2個或多個不同細胞融合為一個細胞的技

術(shù)。常用的促融合方法有生物法、化學(xué)法和物理法等。植物細胞融合前需要用纖維素酶等去

除細胞壁。

(3)細胞核移植技術(shù)：將一個細胞的細胞核轉(zhuǎn)移到另一個去除細胞核的細胞中,從而使

受體細胞獲得新的遺傳信息,產(chǎn)生新的生命現(xiàn)象的技術(shù)。

(4)染色體工程：人們按照一定的設(shè)計，有計劃地消減、添加或暨換同種或異種染色體，

從而達到定1包改變遺傳性狀和選育新品種的一種技術(shù)。

||口思考交流||

2.在去掉細胞壁的時候為什么想到用酶解法？且用纖維素酶和果膠酶？

【提示】用酶解法是在常溫條件下進行的，不會影響原生質(zhì)體的生命活動。根據(jù)酶的

專一性和細胞壁的化學(xué)成分，故選纖維素酶和果膠酶處理。

___________細_胞工程的應(yīng)用

1.快速培養(yǎng)花卉及瀕危植物：利用離體的植物細胞、組織或器官在特定的條件下，通過

脫分化、再分化等過程培育新植株，如培育名貴花卉郁金香等。

2.獲得無病毒作物：植物分生區(qū)附近,如莖尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至無病

毒，而被用來培育無病毒植株。

3.開發(fā)潔凈能源減少環(huán)境污染：如利用單細胞生物在特定條件下產(chǎn)生的氧氣作為燃料。

4.繁殖優(yōu)良家畜品種及瀕危動物。

5.在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

(1)開發(fā)和生產(chǎn)各種疫苗、抗體等生物活性物質(zhì)。

(2)通過細胞工程培育不同的人體細胞、組織或器官，成為器官移植的新來源等。

................■細胞工程與其他生物工程的關(guān)系

1.細胞工程利用基因工程中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物和動物的培養(yǎng)。

2.細胞工程中獲得的新細胞株可用于蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)藥物或幽幽。

3.細胞工程為發(fā)酵工程提供了穩(wěn)定的培養(yǎng)對象，以完成生物制員的規(guī)?；a(chǎn)。

》正誤判斷

1.植物組織培養(yǎng)的過程不需在無菌條件下進行。(X)

【提示】植物組織培養(yǎng)需要在無菌條件下進行，防止雜菌污染導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。

2.植物體細胞融合的最終目的是產(chǎn)生雜種植株。(J)

3.染色體工程使生物的遺傳性狀發(fā)生的變異屬于基因重組。(X)

【提示】屬于染色體變異。

4.植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的新個體能保持親代的優(yōu)良性狀。(J)

■序互動探究合作探

破疑,難師生互動提'‘知能”

究區(qū)?

——....._一.….-細胞工程與基因工程的比較

【問題導(dǎo)思】

①基因工程和細胞工程的操作水平、技術(shù)方法有什么不同？

②基因工程和細胞工程的相同點是什么？

細胞工程基因工程

不操作水細胞或細胞器水平DNA分子水平

同平

點技術(shù)方細胞融合、細胞培養(yǎng)、細胞核移植、體外對基因“剪切”和“拼接”等方

法染色體工程法

實施目培育新品種或新物種，及獲得細胞代改良生物品種，獲得人類需要的基因

的謝產(chǎn)物產(chǎn)物

兩者都可以定向改變生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)，從而使人們獲得基因產(chǎn)物或生物

相同點

新品種，在育種上都能打破物種間的界限

上例細胞工程與基因工程相比，下列敘述錯誤的是

()

A.細胞工程是在細胞或細胞器水平上進行的操作，而基因工程則是在分子水平上進行

的操作

B,細胞工程與基因工程都屬于人為操作

C.兩者所造成的改變均是按人的意愿來進行的

D.兩者目前都能較為容易地實現(xiàn)人們的意愿

【審題導(dǎo)析】比較基因工程和細胞工程的操作水平、實施目的、技術(shù)方法等內(nèi)容。

【精講精析】基因工程和細胞工程雖然都取得了很大的研究和應(yīng)用成就，但是還沒有

達到較為容易實現(xiàn)的程度。

【答案】D

細胞工程基本技術(shù)的比較

【問題導(dǎo)思】

①細胞工程的基本技術(shù)有哪些？

②細胞工程技術(shù)的手段有哪些？

概念條件(手段)結(jié)果

細胞融合技術(shù)是采用自然或人工的方法，使2個促融合因子、植物細胞形成雜種細胞

或多個不同細胞融合為一個細胞融合前需用纖維素晦

的技術(shù)等去除細胞壁

是將一個細胞的細胞核轉(zhuǎn)移到另

一個去除細胞核的細胞中，使受體

細胞核移植技術(shù)顯微操作儀重組形成新細胞

細胞獲得新的遺傳信息，產(chǎn)生新的

生命現(xiàn)象的技術(shù)

是人們按照一定的設(shè)計，有計劃地

消減、添加或替換同種或異種染色消減、添加或替換染色定向改變遺傳性

染色體工程

體，達到定向改變遺傳性狀和選育體狀和培育新品種

新品種的一種技術(shù)

名師點撥

不同融合方法的比較

不同融合方法的目的是相同的，都是要獲得融合的細胞；不同融合方法所依據(jù)的原理也

是相同的，即都依據(jù)細胞膜所具有的流動性。

類型

生物法化學(xué)法物理法

區(qū)別

皰疹病毒、仙臺病毒、

聚乙二醇、高濃度鈣離子

誘導(dǎo)劑（方法）天花病毒、腮腺炎病毒電場

等

等

常用方法滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)聚乙二醇誘導(dǎo)電場誘導(dǎo)

易培養(yǎng)，對各種動物細使用方便，誘導(dǎo)細胞融合頻率高，對細胞無毒害，

優(yōu)點

胞都適宜，融合率高頻率高操作簡便，可重復(fù)性好

（2013?平頂山高二月考）下列不屬于細胞工程技術(shù)的是（）

A.利用植物體細胞雜交技術(shù)獲得多倍體植物

B.利用體細胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體

C.通過大規(guī)模的細胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇抗癌

D.利用細菌的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)谷氨酸

【審題導(dǎo)析】(1)明確細胞工程的基本技術(shù)。

(2)知道細胞工程與發(fā)酵工程的區(qū)別與聯(lián)系。

【精講精析】

選項分析判斷

A利用植物體細胞雜交技術(shù)獲得多倍體植物屬于細胞融合技術(shù)

B利用體細胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體屬于細胞融合技術(shù)

C通過大規(guī)模細胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇屬于植物細胞培養(yǎng)

D利用細菌的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)谷氨酸屬于發(fā)酵工程，不屬于細胞工程技術(shù)

【答案】D

...........一■細胞工程的應(yīng)用

【問題導(dǎo)思】

①細胞工程都有哪些方面的應(yīng)用？

②舉例說明細胞工程在生物育種上的應(yīng)用。

1.快速培養(yǎng)花卉及瀕危植物

利用離體的植物細胞、組織或器官在特定的條件下，通過脫分化、再分化等過程培育新

植株。

(1)利用的技術(shù)：植物細胞與組織培養(yǎng)。

脫分化再分化

(2)過程：離體的植物細胞、組織或器官一?愈傷組織-------?根、芽一植物體.

2.獲得無病毒作物

植物分生區(qū)附近，如莖尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至無病毒，而被用來培育無病

毒植株。

3.開發(fā)潔凈能源減少環(huán)境污染

利用細胞工程產(chǎn)氫技術(shù)，將藍藻、綠藻、光合細菌等單細胞生物在特定的條件下產(chǎn)生的

氫氣作為燃料，是開發(fā)潔凈新能源的途徑之一，對減輕環(huán)境污染具有重要意義。

4.繁殖優(yōu)良家畜品種及瀕危動物

(1)利用的技術(shù)：體細胞克隆技術(shù)。

(2)意義：在快速繁殖具有優(yōu)良性狀的畜牧新品種、瀕臨滅絕的珍貴動物的種族繁衍等

方面具有重大意義。

(2012?無錫高二檢測)如圖所示為農(nóng)作物新品種的育種方式，請據(jù)圖回

答下列問題。

植物

植物細胞載體

(1)圖示育種方式涉及的生物工程技術(shù)有：、、o

⑵⑤過程中常用的載體是;⑤過程表示的基因操作步驟是

⑶上述育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，突出優(yōu)點是

【審題導(dǎo)析】圖示提供的解題的關(guān)鍵信息為：①②③④過程為體細胞雜交育種；

⑤②③④過程為基因工程育種。

【精講精析】(1)圖中⑤過程涉及基因工程，①過程為植物體細胞雜交，兩者都需要

植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù)的支持。

(2)基因工程中的載體為質(zhì)粒，⑤過程是轉(zhuǎn)化受體細胞。

(3)不管是基因工程育種還是植物體細胞雜交育種，都會打破物種的界限——生殖隔離，

實現(xiàn)生物性狀的定向改變。

【答案】(1)基因工程植物細胞與組織培養(yǎng)植物體細胞雜交(細胞融合)

(2)質(zhì)粒轉(zhuǎn)化受體細胞

(3)打破生殖隔離、克服了遠源雜交不親和的障礙

名師點撥

1.植物組織培養(yǎng)的細胞或組織是離體的細胞或組織，其來源有：體細胞、生殖細胞(如

花粉)、融合成的雜種細胞或通過基因工程改造后的細胞等。

2.由于植物組織培養(yǎng)的目的和條件不同，培養(yǎng)的結(jié)果可是愈傷組織細胞、分化成的球

狀胚或完整的植物體。

本課知識小結(jié)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

L植物細胞與組織培養(yǎng)

細細胞工逑的__細胞融合

基本技術(shù)一—細胞核移植

胞

工一染色體工程

程「快速繁育植物

概細胞工程的一獲得無病毒植株

述應(yīng)用一―開發(fā)清潔能源

―繁殖優(yōu)良家畜品種

結(jié)論語句

1.植物組織培養(yǎng)和細胞核移植技術(shù)的生物學(xué)原理是細胞全能性。

2.細胞融合技術(shù)依據(jù)的生物學(xué)原理是細胞膜的流動性。

3.細胞工程技術(shù)實現(xiàn)了不同物種間雜交，形成了前所未有的新雜交物種。

4.植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵是避免微生物污染，因此應(yīng)在無菌條件下進行。

省堂雙基達標(biāo)交流學(xué)

隨堂練生生互動達"雙標(biāo)”習(xí)區(qū)I

1.（2013?江蘇高考）某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣

種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是（）

A.利用莖段桿插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗

B.采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗

C.采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上

D.采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)

【解析】莖段奸插、幼芽嫁接、植物組織培養(yǎng)都是無性繁殖，可以大量快速得到與原

有性狀相同的個體，A、C、D均可選用，采用花粉粒離體培養(yǎng)可獲得單倍體幼苗，但由于

花粉粒為雄配子，發(fā)育來的單倍體植株會發(fā)生性狀分離，不能保持親代的優(yōu)良性狀，B錯誤。

【答案】B

2.（2013?連云港高二檢測）下列屬于植物組織培養(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】植物組織培養(yǎng)是指離體的植物器官、組織或細胞經(jīng)脫分化、再分化形成完整

植物體的過程?；ǚ勰芘囵B(yǎng)成單倍體植株，是在一定條件下離體形成的；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

植株，不是在人工培養(yǎng)的情況下進行，而是在母體的調(diào)控下完成。

【答案】A

3.下列關(guān)于細胞融合的敘述，不正確的是（）

A.采用自然或人工的方法使2個或多個不同細胞融合為一個細胞

B.在促融合因子的作用下，僅僅使細胞核發(fā)生融合

C.常用的促融合因子有電場、聚乙二醇等

D.在植物細胞融合前需用纖維素酶等去除細胞壁

【解析】在促融合因子的作用下，細胞之間的質(zhì)膜發(fā)生粘連、融合，細胞質(zhì)發(fā)生融合，

進而發(fā)生核融合，形成雜種細胞。

【答案】B

4.（多選）下列生物工程技術(shù)的應(yīng)用中屬于細胞工程的是（）

A.利用莖尖培養(yǎng)獲得脫毒馬鈴薯

B.通過體細胞克隆技術(shù)培育出克隆牛

C.含有人胰島素基因的大腸桿菌生產(chǎn)胰島素

D.將某人的肝癌細胞在實驗室中繁殖為一個細胞系

【解析】含有人胰島素基因的大腸桿菌是轉(zhuǎn)基因生物，屬基因工程育種的結(jié)果。而試

管動物、克隆技術(shù)、細胞培養(yǎng)都是在細胞水平上操作的生物工程技術(shù)。

【答案】ABD

5.（2013?仙桃高二檢測）“白菜一甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，

它具有生長周期短、耐熱性強和易儲藏等優(yōu)點。如圖是“白菜一甘藍”的雜交過程示意圖，

請回答下列問題。

自整胞質(zhì)體A

|0雜種細胞

甘藍細胞原生質(zhì)體B

（1）過程①應(yīng)使用酶。

（2）過程②常用的化學(xué)試劑是。

（3）過程④的細胞分裂方式為。

（4）通常情況下，白菜和甘藍不能雜交成功，原因是，上述方法克服

了的障礙。

【解析】過程①是去除細胞壁的過程，常用的方法是酶解法；用誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細胞融合，

進而用組織培養(yǎng)法可獲得雜種植株。由于白菜、甘藍為不同物種，存在生殖隔離，利用上述

方法可克服遠源雜交不親和的難題。

【答案】（1）纖維素酶和果膠（2）聚乙二醇

（3）有絲分裂（4）存在生殖隔離遠源雜交不親和

彳果后知能檢測

一、選擇題

1.（2012.廣東高考）培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是（）

A.組織培養(yǎng)B.細胞雜交

C.顯微注射D.核移植

【解析】培育草莓脫毒苗是利用草莓的莖尖分生組織細胞幾乎不帶病毒的特點，進行

植物組織培養(yǎng)形成無毒種苗的過程，A項正確。植物體細胞雜交是將不同種的植物體細胞在

一定條件下融合成雜種細胞，培育成新的植物體的技術(shù)；顯微注射是將目的基因?qū)雱游锛?/p>

胞的方法：細胞核移植用于獲得克隆動物，B、C、D項錯誤。

【答案】A

2.百合利用它的球莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產(chǎn)，為

此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。在最短時間內(nèi)獲得大量無病毒幼苗的最佳方法是

)

A.花藥離體培養(yǎng)

B.選取成熟組織進行培養(yǎng)

C.利用莖尖進行組織培養(yǎng)

D.人工誘導(dǎo)基因

【解析】因為植物分生區(qū)附近的病毒極少，故短時間內(nèi)獲得大量無病毒幼苗的方法是

利用莖尖進行組織培養(yǎng)。

【答案】C

3.（多選）細胞融合技術(shù)中常用的促融合方法有（）

A.病毒誘導(dǎo)融合法

B.電場誘導(dǎo)融合法

C.秋水仙素處理

D.聚乙二醇誘導(dǎo)融合法

【解析】秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成。

【答案】ABD

4.關(guān)于培育脫毒植物的說法，不正確的是（）

A.應(yīng)該選用植物根部成熟區(qū)的細胞進行組織培養(yǎng)

B.應(yīng)該選取植物體分生區(qū)細胞進行組織培養(yǎng)

C.用馬鈴薯和草莓等植物的脫毒苗進行繁殖，種植的作物就不會或極少感染病毒

D.脫毒植物比未經(jīng)脫毒的植物品質(zhì)好、產(chǎn)量高

【解析】因為植物根部成熟區(qū)的細胞很可能含有一些病毒，故用其培育不出一定不含

病毒的植物。

【答案】A

5.（2013?仙桃高二檢測）下列四項中，沒有采用植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù)的一項是（）

A.利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株

B.用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株

C.利用基因工程培育的抗蟲棉

D.利用細胞工程培育的“番茄一馬鈴薯”雜種植株

【解析】花藥的離體培養(yǎng)是單倍體育種的一項基礎(chǔ)技術(shù)，其基本原理就是組織培養(yǎng)。

利用基因工程培育抗蟲棉和利用細胞工程培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株的過程中，都必須

經(jīng)過組織培養(yǎng)才能形成完整植株。而利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株，

沒有利用細胞和組織培養(yǎng)技術(shù)。

【答案】B

6.將植物的莖尖、葉片、莖段、花藥等，在無菌的條件下，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基

上，使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)不僅可以用來培育新品種J而且還可以快速繁殖植物

及防止植物病毒的危害。下列關(guān)于這種技術(shù)的敘述正確的是（）

①這種技術(shù)利用了植物細胞的全能性

②這種技術(shù)叫做植物細胞與組織培養(yǎng)，可以克隆生物體

③這種技術(shù)屬于植物細胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域之一

④這種技術(shù)屬于無性繁殖

A.①B.①②

C.①②③D.①②③④

【解析】將植物的莖尖、葉片、莖段、花藥等在無菌的條件下培養(yǎng)成完整的植株，屬

于無性繁殖，利用的原理是植物細胞的全能性，技術(shù)手段主要是植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù)。

【答案】D

7.某株名貴花卉用種子繁殖會發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可利用

該植物體的一部分器官與組織進行離體培養(yǎng)，發(fā)育成完整的植株。進行離體培養(yǎng)時不應(yīng)采用

該植株的（）

A.莖尖B.子房壁

C.葉片D.花粉粒

【解析】花粉粒的離體培養(yǎng)是單倍體育種通常采用的方法，單倍體植株是變異的類型，

性狀會自然分離。

【答案】D

8.（2012?廈門高二檢測）基因型為Aa與基因型為Bb的動物體細胞混合，用滅活的仙臺

病毒處理后，不可能獲得下列哪種基因型的細胞（）

A.AAAaaaB.AaBb

C.AabbD.AaBBbb

【解析】只考慮兩個細胞之間的融合，將會有三種細胞融合情況出現(xiàn)：Aa與Aa形

成AAaa,Bb與Bb形成BBbb,Aa與Bb形成AaBb;若考慮三個細胞之間的融合，A選項

是由三個Aa融合形成，D選項由一個Aa與兩個Bb融合形成。

【答案】C

9.（2013彳余州高二月考）以下四種細胞工程技術(shù)中，培養(yǎng)出的新個體不能同時具有兩個

親本遺傳性狀的是（）

A.細胞融合B.細胞與組織培養(yǎng)

C.細胞核移植D.染色體工程

【解析】本題比較了四種細胞工程技術(shù)。細胞融合可以實現(xiàn)兩個同種或異種細胞融合，

具有雙親的遺傳性狀；細胞核移植可使一個親本的細胞核遺傳物質(zhì)和另一個親本細胞質(zhì)遺傳

物質(zhì)重新組合在一個細胞中，具有了兩個親本的遺傳性狀；染色體工程中添加異種染色體時，

可具有兩個親本的遺傳性狀；細胞與組織培養(yǎng)是利用體細胞進行無性繁殖的技術(shù)，所以不具

備雙親的遺傳性狀。

【答案】B

10.(多選)在2010年1月，廣州一東莞首屆國際小型豬學(xué)術(shù)論壇上透露出最新消息：

新型帶有熒光標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因克隆豬誕生，標(biāo)志著廣東轉(zhuǎn)基因技術(shù)接近世界先進水平。在轉(zhuǎn)基

因克隆豬的培育過程中應(yīng)用的技術(shù)包括()

A.細胞培養(yǎng)技術(shù)B.細胞核移植

C.細胞融合技術(shù)D.基因工程技術(shù)

【解析】本題考查轉(zhuǎn)基因克隆豬產(chǎn)生的過程。將帶有熒光標(biāo)記的基因?qū)胴i體細胞，

體外進行細胞培養(yǎng)得到大量的供體細胞，然后取其細胞核進行核移植，得到重組卵細胞。融

合后的卵細胞經(jīng)過體外細胞培養(yǎng)形成早期胚胎。然后把這個胚胎移植到代孕動物子宮中，這

個過程利用了胚胎移植技術(shù)。胚胎就在代孕動物子宮內(nèi)發(fā)育成熟，產(chǎn)下新型帶有熒光標(biāo)記的

轉(zhuǎn)基因克隆豬，該過程沒有涉及細胞融合技術(shù)。

【答案】ABD

二、非選擇題

11.植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，過程如圖所示，回答相應(yīng)的問題：

⑴這個實驗中用到的培養(yǎng)基和器械都要進行徹底,這是因為

(2)目前，蘭花、香蕉等植物的生產(chǎn)都是通過植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù)來提供試管苗，

其優(yōu)點是

(3)為了獲得脫毒植株，外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織，其原因是

研究人員研究了莖尖外植體大小對苗的成活率和脫毒率的影響，實驗結(jié)果如下圖：實驗

結(jié)果表明，莖尖越小，,因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為

百分率(％)

100I-

□成苗率

：60kiL

1口脫毒率

0.120.270.60莖尖大小(mm)

【答案】(1)消毒或滅菌培養(yǎng)基中含有豐富的營養(yǎng)成分，如果帶入雜菌，這些雜菌

會迅速繁殖和生長，爭奪營養(yǎng)和產(chǎn)生有害物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)的組織細胞死亡

(2)不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖

(3)這些部位很少受到病毒等病原體的侵害脫毒率越高，成苗率越低0.27mm

12.中科院上海生理與生態(tài)研究所為“神舟”四號上一批特殊“新人”——煙草細胞舉

辦了特殊的“婚禮”。將兩個“新人”放入融合室中，當(dāng)充滿液體的融合室中加入直流電場,

兩個原本相互游離的細胞一下子就貼到了一起，開始“竊竊私語”。緊接著，在瞬間高壓脈

沖的作用下，細胞膜被擊出了小孔，透過這微小的通道，兩股細胞質(zhì)展開了“心靈的溝通”。

漸漸地，細胞核也扭捏著“親熱”起來，20min后，兩細胞已是你中有我，我中有你，一

個新的生命就這樣誕生了。

地面實驗結(jié)果顯示：用于融合的兩個“新人”，一號開的是粉花，二號開的是黃花。融

合后的細胞再生植株開的是黃花，但性狀卻和一號相同(稱一號性狀，另一個稱二號性狀)。

(1)由于細胞的密度不同，因此在地面上細胞配對融合非常困難。從理論上講，在太空

中細胞融合更容易，原因是

⑵在“細胞婚禮”舉行前，必須對“新人”進行特殊處理，方法是

在顯微鏡下觀察，“新人”的細胞膜融合在一起，細胞呈圓球狀，這是因為

(3)粉花和黃花、一號性狀和二號性狀屬于,一號性狀屬于。

(4)從染色體組成看，再生植株屬于體。

【解析】(1)植物細胞融合的原理是細胞膜的流動性，即膜上分子運動，因此，在地

面實驗室中融合，因受到重力的影響，分子運動的方向、速度等都受到限制。

(2)植物細胞融合的實質(zhì)是原生質(zhì)體的融合，而細胞壁阻礙了這一過程，因此實驗中必

須利用纖維素酶、果膠酶等處理細胞，以除去細胞壁。

(3)同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)稱為相對性狀，融合后的雜種植物細胞中具有兩種性

狀的相關(guān)基因，而表現(xiàn)出來的卻為一號性狀，因此可以判斷控制一號性狀的基因在細胞中為

顯性基因。

【答案】（1）在微重力的條件下，重力的沉降現(xiàn)象消失了

（2）用纖維素酶、果膠酶等除去細胞壁沒有細胞壁，細胞膜具有流動性

（3）相對性狀顯性性狀（4）多倍

第二節(jié)植物細胞工程

彳果時教法分析明課標(biāo)分條解讀觀"教法"督育?

（教師用書獨具）

■課標(biāo)要求

簡述植物的組織培養(yǎng)。

?課標(biāo)解讀

1.舉例說明植物組織培養(yǎng)的原理、過程及應(yīng)用。

2.對比植物組織培養(yǎng)，簡述植物細胞培養(yǎng)的過程及應(yīng)用。

3.舉例說出植物體細胞雜交過程及應(yīng)用。

?教學(xué)地位

植物組織培養(yǎng)技術(shù)解決了人類生存的關(guān)鍵問題（糧食問題），為人類創(chuàng)造了巨大的財富。

植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)“植物的細胞和組織培養(yǎng)”及理論基礎(chǔ)“植物細胞的全能性”為近年

高考的重點，常以模式圖、流程圖或選擇題的形式考查。

?教法指導(dǎo)

1.細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)?？刹扇∠扔蓪W(xué)生去閱讀教材P45有關(guān)內(nèi)

容，課件展示幾個層層深入的問題，如“什么是細胞的全能性”、“為什么細胞具有全能

性”、“全能性的體現(xiàn)”、“植物全能性實現(xiàn)的條件”等。由學(xué)生分組進行討論，通過小組

互評方式總結(jié)問題的答案。

2.組織培養(yǎng)是植物細胞工程的技術(shù)基礎(chǔ)，可先由課件展示胡蘿卜的形成層細胞離體進

行組織培養(yǎng)的流程，學(xué)生歸納基本程序，同時給予校正，并對兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)“脫分化、再分

化”進行重點剖析。

3.通過與植物組織培養(yǎng)比較的方法學(xué)習(xí)植物細胞培養(yǎng)，并讓學(xué)生總結(jié)兩項技術(shù)的相同

點和不同點。

4.先通過課件演示植物體細胞雜交的過程，思考各個過程的原理和方法。

敖學(xué)方案設(shè)計教案設(shè)

授方略流程,細解用"教案”

計區(qū)4

（教師用書獨具）

?新課導(dǎo)入建議

上節(jié)課展示了花卉和苗木快速繁殖的工廠化生產(chǎn)，花卉和苗木快速繁殖需要怎樣操作？

經(jīng)過怎樣的過程？

?教學(xué)流程設(shè)計

課前自主探究：閱讀教材P45-52,有關(guān)內(nèi)容，填寫【課前自主導(dǎo)學(xué)】空白，完成思考交

流1、2。=步驟1：情景導(dǎo)課：以【新課導(dǎo)入建議】導(dǎo)入新課。n步驟2：嘗試作答【課前

自主導(dǎo)學(xué)】部分的【正誤判斷工檢查自學(xué)效果。今步驟3：學(xué)生討論回答細胞全能性的概

念、原因、細胞表現(xiàn)全能性的條件，通過【課堂互動探究】探究1歸納總結(jié)，通過例1強化。

步驟6：誦讀【結(jié)論語句】，嘗試構(gòu)建最優(yōu)知識網(wǎng)絡(luò)圖解，互評后參看【本課知識小結(jié)】

的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。完成【當(dāng)堂雙基達標(biāo)】。仁步驟5：展示植物體細胞雜交過程后，學(xué)生回答植物

細胞雜交過程，每一步的的原理、方法，通過【課堂互動探究】探究3歸納總結(jié)，通過例3

加深理解。仁步驟4：學(xué)習(xí)教材P45,學(xué)生總結(jié)植物組織培養(yǎng)的過程，引導(dǎo)學(xué)生討論人工種子

和天然種子的不同。學(xué)生回答植物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的異同，通過【課堂互動探究】

探究2歸納總結(jié)，通過例2強化提高。

課標(biāo)解讀重點難點

1.舉例說明植物組織培養(yǎng)的原理、過程及應(yīng)用。

1.植物細胞的全能性。(重點)

2.對比植物組織培養(yǎng)，簡述植物細胞培養(yǎng)的過

2.植物組織培養(yǎng)的過程。(重難點)

程及應(yīng)用。

3.植物體細胞雜交的過程。(重難點)

3.舉例說出植物體細胞雜交過程及應(yīng)用。

自主學(xué)

稼的自主導(dǎo)學(xué)理教材自查自測園.■基礎(chǔ)”

習(xí)區(qū)?

植物組織培養(yǎng)

1.植物細胞的全能性

(1)全能性：已分化的細胞都具有發(fā)育成為一個新的生物仝隹的潛能。

(2)原因：幾乎每一個細胞內(nèi)都含有該物種的全套遺傳物質(zhì)。

(3)證據(jù)：植物的體細胞在適宜的條件下可培育成完整的正常植株。

2.植物組織培養(yǎng)

（1）原理：細胞的全能性。

（2）材料：植株的莖尖、根尖、葉片和花藥等。

（3）過程

外植體（分離的植物器官、組織、細胞或原生質(zhì)體）

|脫分化（由已經(jīng)分化的植物細胞形成愈傷組織的過程）

愈傷組織（一團沒有特定結(jié)構(gòu)和功能并處于旺盛分裂狀

態(tài)的薄壁細胞）

再分化（愈傷組織垂新誘導(dǎo)分化形成根、芽等器官的過程）

1（一定條件下誘導(dǎo)形成）

形成根、芽胚狀體（類似于胚，即峭和胚根）

生長發(fā)育

植株幼體

器官原生質(zhì)體已經(jīng)分化愈傷組織

結(jié)構(gòu)和功能旺盛分裂薄壁細胞誘導(dǎo)分化胚芽

||◎思考交流||

1.誘導(dǎo)愈傷組織分化時需要的植物激素主要有哪些?

【提示】生長素和細胞分裂素。

3.人工種子：胚狀體外包裹人工胚乳和人工種皮制成。

⑴結(jié)構(gòu)

人工種皮（最常用海藻酸鈉制作）

T-胚狀體

人工胚乳（將無機鹽、碳水化合物和蛋

白質(zhì)等成分包裹白微膠囊中制成）

人工種皮海藻酸鈉人工胚乳碳水化合物微膠囊

（2）優(yōu)點：①不受環(huán)境因素的制約;②繁殖速度快；③有利于保存該種系的優(yōu)良性狀。

（3）應(yīng)用：在瀕危植物保護、經(jīng)濟植物快速繁殖等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

植物細胞培養(yǎng)

1.細胞來源：組織培養(yǎng)過程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織。

2.培養(yǎng)方法：在液體培養(yǎng)基中進行懸浮培養(yǎng)。

3.培養(yǎng)結(jié)果：通過繼代培養(yǎng)獲得大量細胞群體。

4.培養(yǎng)目的：獲得人類所需的細胞次生代謝產(chǎn)物。

5.培養(yǎng)過程:篩選細胞一獲得次生代謝產(chǎn)物含量高、生長迅速的單細胞無性繁殖系一

擴大培養(yǎng)一發(fā)酵生產(chǎn)一次生代謝產(chǎn)物分離純化。

6.優(yōu)點

(1)可大量生產(chǎn)具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物。

(2)生產(chǎn)過程快速、高效，而且不受季節(jié)、外部環(huán)境等條件的限制。

||口思考交流||

2.植物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有何區(qū)別？

【提示】培養(yǎng)目的不同，植物組織培養(yǎng)的目的是得到更多的組織和植物體，植物細胞

培養(yǎng)的目的是為了獲得人類所需的細胞次生代謝產(chǎn)物。

酶豳.............—........植物細胞工程與育種

1.植物原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細胞雜交

(1)原生質(zhì)體：指去除植物細胞壁后獲得的裸露的植物細胞結(jié)構(gòu)等。

(2)原生質(zhì)體的來源：

①各種植物的葉片、根尖等部位。

②從組織培養(yǎng)產(chǎn)生的愈傷組織中獲得。

(3)制備原生質(zhì)體的方法：利用纖維素酶、果膠酶等去除細胞壁,然后再用低速離心或

采用相對密度漂浮法分離純化并鑒定其活性。

(4)原生質(zhì)體的用途：

①用于細胞培養(yǎng)或體細胞雜交。

②用于細胞工程的透鯉貪、遺傳操作。因為原生質(zhì)體能攝入DNA、質(zhì)粒、病毒、細

菌、細胞器等外源物質(zhì)。

(5)植物體細胞雜交過程：

纖維素酶促融劑再生壁

不同來源植物細胞一?不同細胞原生質(zhì)體一?融合的原生質(zhì)體一?雜種細胞

果膠酶處理

細胞培養(yǎng)轉(zhuǎn)移到

一?愈傷組織---------?雜種植株。

分化培養(yǎng)基中

(6)實例：白菜一甘藍品種的獲得。

2.單倍體誘導(dǎo)與利用

去分化再分化

⑴過程：花粉一?單倍體胚_或愈傷組織―?花粉植株

0.2%?0.4%秋水仙素溶液處理

純合的二倍體植株。

（2）優(yōu)點：縮短育種周期、獲得純系等。

謖乳斷

i.植物的種子發(fā)育成完整植株體現(xiàn)了細胞的全能性。

（X）

【提示】因為種子中的胚已完成了早期發(fā)育，相當(dāng)于新植物體的幼體，沒有體現(xiàn)細胞

發(fā)育成完整植物體。

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細胞具有全能性。（J）

3.人工種子與天然種子繁殖的方式相同。（X）

【提示】天然種子是有性繁殖，人工種子是無性繁殖。

4.植物細胞培養(yǎng)的目的是為了得到植物新個體。（X）

【提示】植物細胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細胞的次生代謝產(chǎn)物。

5.兩種細胞的原生質(zhì)體融合后形成的融合細胞只有--種。（義）

【提示】只考慮兩兩融合的情況，會產(chǎn)生AA、BB、AB三種類型的融合細胞。

6.單倍體育種即是通過花藥的離體培養(yǎng)形成新品種的過程。（X）

【提示】花藥培養(yǎng)形成的植株是單倍體，高度不育，需經(jīng)秋水仙素處理形成二倍體或

多倍體才形成可育的新品種。

程序互動探究合作探

破疑難師生互動提“知能”

究區(qū)I

「細胞的全能性

【問題導(dǎo)思】

①如何判斷一種生命現(xiàn)象是否體現(xiàn)了細胞的全能性？

②細胞的全能性表達需要哪些條件？

1.細胞全能性的原因（物質(zhì)基礎(chǔ)）

生物體的每個細胞都含有該物種所特有的全套遺傳信息，都有發(fā)育成為個體所需要的全

部基因。從理論上來說，一個染色體組中含有發(fā)育成該物種的個體所需的全部基因。

2.細胞全能性大小的比較

（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（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.實現(xiàn)細胞全能性的條件

材料離體的細胞、組織或器官

營養(yǎng)條件種類齊全、比例合適的營養(yǎng)物質(zhì)

激素條件常用的有生長素和細胞分裂素，如2,4-D、蔡乙酸、口引噪乙酸和呀睬丁酸等，用于誘導(dǎo)細胞的分裂和根的分化。

環(huán)境條件①無菌操作；②光照；③適宜溫度

名師點撥

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。

，例（多選）（2012?江蘇高考）下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是（)

A.棉花根尖細胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗

B.單細胞的DNA在體外大量擴增

C.動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體

D.小鼠體細胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠

【審題導(dǎo)析】證明細胞全能性的實例必須滿足三個條件：起點：高度分化的細胞；終

點：形成完整的個體；外部條件：離體、營養(yǎng)物質(zhì)。

【精講精析】細胞全能性是指已分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，所以

判斷是否體現(xiàn)細胞全能性的依據(jù)是看其能否發(fā)育成完整個體，選項中只有A、D項符合。B

項DNA的擴增和C項雜交瘤細