高三 輪復(fù)習(xí) 人教版 生物學(xué)選擇性必修3 第2章《細(xì)胞工程》一輪復(fù)習(xí)(第1課時(shí))課件

《細(xì)胞工程》一輪復(fù)習(xí)(第1課時(shí))高三一輪復(fù)習(xí)—人教版—生物學(xué)選擇性必修3—第2章本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能基于教材，通過(guò)有效閱讀，理解并闡釋細(xì)胞工程的相關(guān)技術(shù)的內(nèi)涵、原理及意義；2.能通過(guò)構(gòu)建知識(shí)框架厘清知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，掌握歸納與概括、模型與建模等方法，培養(yǎng)歸納、概括等科學(xué)思維能力和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。3.認(rèn)同植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。本節(jié)導(dǎo)航一、動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)二、動(dòng)植物細(xì)胞的融合三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用細(xì)胞工程的概念細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門(mén)綜合性的生物工程，包括植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程等。教材P65教材P31一、動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)（一）植物的組織培養(yǎng)技術(shù)動(dòng)植物體內(nèi)的細(xì)胞生活在什么樣的環(huán)境中？將這些細(xì)胞在體外培養(yǎng)需要滿足什么樣的條件？體外培養(yǎng)需要模擬體內(nèi)的環(huán)境【展現(xiàn)問(wèn)題】細(xì)胞培養(yǎng)所需基本條件營(yíng)養(yǎng)條件其他條件糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素……●無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境●適宜的溫度、pH和滲透壓●適宜的氣體環(huán)境動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞●光照●激素調(diào)節(jié)教材P35

圖2-1植物組織培養(yǎng)流程圖植物細(xì)胞的全能性外植體愈傷組織根、芽幼苗植株脫分化再分化發(fā)育移栽離體激素生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素（一）植物的組織培養(yǎng)技術(shù)無(wú)菌光照控制避光光照溫度PH營(yíng)養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)實(shí)例【夯實(shí)基礎(chǔ)】排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照教材P36-37菊花的組織培養(yǎng)(2022·浙江6月卷)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(

)A.用自然生長(zhǎng)的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換C.組培苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營(yíng)養(yǎng)豐富D.不帶葉片的菊花莖切段可以通過(guò)器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株D外植體消毒時(shí)一般先在75%酒精中浸泡30s，再用無(wú)菌水沖洗后置于10%次氯酸鈉溶液中浸泡10min，最后用無(wú)菌水多次沖洗，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用封口膜封口可防止外界雜菌侵入，但封口膜需要有一定透氣性，以滿足植物細(xì)胞呼吸所需要的O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；【練習(xí)反饋】組培苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石透氣性好，吸水力強(qiáng)，但蛭石不能為組培苗提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由愈傷組織再分化形成完整植株一般有兩種途徑，一種是器官發(fā)生途徑，需要先在一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)芽的形成，再在另一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)形成根；另一種為體細(xì)胞胚發(fā)生途徑，即先形成胚狀體再繼續(xù)發(fā)育成完整植株，不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過(guò)器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株，D項(xiàng)正確。（二）動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)請(qǐng)將圖2-12轉(zhuǎn)化為文字和箭頭組成的知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。思考動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？【展現(xiàn)問(wèn)題】教材P45原代培養(yǎng)：通常把成功傳代之前（分瓶之前）的培養(yǎng)細(xì)胞統(tǒng)稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)（也稱初代培養(yǎng)）。傳代培養(yǎng)：通常把分瓶之后的細(xì)胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng)【夯實(shí)基礎(chǔ)】轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液細(xì)胞懸液分瓶制成剪碎胰蛋白酶或膠原蛋白酶接觸抑制細(xì)胞貼壁胰蛋白酶或膠原蛋白酶動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物組織塊分散的單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)2023年3月，中國(guó)首塊100%雞細(xì)胞肉在杭州一家生物公司研制成功，這是一塊完全不含植物支架的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品。培養(yǎng)細(xì)胞取自杭州的一種本土雞，培養(yǎng)肉經(jīng)多種烹飪方式后的口感與傳統(tǒng)雞肉幾乎無(wú)差別。下列關(guān)于該技術(shù)的敘述正確的是（

）A．原理是細(xì)胞的全能性B．培養(yǎng)需要無(wú)毒、無(wú)菌和合適配比的營(yíng)養(yǎng)和氣體條件C．培養(yǎng)的材料可取分化程度較高的肌肉干細(xì)胞，經(jīng)消化分散后培養(yǎng)D．所需的成本低，且細(xì)胞肉的質(zhì)量可控，很有發(fā)展前景B【解析】A、上述過(guò)程并未得到完整個(gè)體或各種細(xì)胞，故不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，其原理是細(xì)胞增殖，A錯(cuò)誤；B、上述過(guò)程主要是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)需要無(wú)毒、無(wú)菌和合適配比的營(yíng)養(yǎng)和氣體條件，B正確；【練習(xí)反饋】C、培養(yǎng)的材料應(yīng)取分化程度較低的細(xì)胞，C錯(cuò)誤；D、“細(xì)胞培養(yǎng)肉”制造過(guò)程中，肌肉細(xì)胞的培養(yǎng)需要借助合適的支架體系來(lái)防止細(xì)胞的接觸抑制，成本較高，D錯(cuò)誤。二、動(dòng)植物細(xì)胞的融合（一）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)【展現(xiàn)問(wèn)題】要獲得具有兩個(gè)不同親本的優(yōu)良性狀的番茄—馬鈴薯植株，能不能采用傳統(tǒng)的雜交育種方式？不能用番茄和馬鈴薯雜交育種獲得要克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的避障請(qǐng)同學(xué)們觀察某科研團(tuán)隊(duì)關(guān)于植物體細(xì)胞雜交的研究流程。并與教材P38圖2-4植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖進(jìn)行比較，思考它們有幾個(gè)環(huán)節(jié)不同？這幾個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)應(yīng)到圖2-4流程圖哪個(gè)位置？雜種植株愈傷組織雜種細(xì)胞AB融合的原生質(zhì)體AB原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B脫毒處理方法誘導(dǎo)融合的方法

融合原生質(zhì)體的篩選

再生細(xì)胞壁

雜種愈傷組織的細(xì)胞學(xué)檢測(cè)

細(xì)胞學(xué)鑒定

植物體細(xì)胞的融合

植物組織培養(yǎng)

脫毒處理：使用組培的方式將作物的莖尖部分（新生的莖尖處于快速的分化過(guò)程中，所以病毒的含量一般較低或不含有病毒）進(jìn)行組織培養(yǎng)，然后用培養(yǎng)出的病毒含量較低的植株，再去其莖尖，同時(shí)進(jìn)一步培養(yǎng)；這樣反復(fù)進(jìn)行幾次之后，病毒的含量會(huì)逐漸降低，直到最后獲得無(wú)毒的作物。切取莖尖培養(yǎng)脫毒，因?yàn)槊摱拘Ч茫蟠z傳性穩(wěn)定，所以是目前生產(chǎn)無(wú)病毒苗最安全、最有效、最重要的一條途徑?！竞粚?shí)基礎(chǔ)】去除細(xì)胞壁的方法:纖維素酶和果膠酶誘導(dǎo)融合方法:物理法:電融合法、離心法等化學(xué)法:聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高PH融合法等融合原理:細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性兩個(gè)不同親本的原生質(zhì)體混合后實(shí)際上得到的是各種原生質(zhì)體的混合物，包括異核體（AB型）、同核體（AA和BB）以及未發(fā)生融合的雙親原生質(zhì)體（A和B）。篩選雜種細(xì)胞的常用方法∶選擇培養(yǎng)基篩選法。根據(jù)植物細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件的要求與反應(yīng)不同，可作為選擇雜種細(xì)胞的依據(jù)。利用這種特性或人為地造成雜種細(xì)胞生長(zhǎng)和分化能力的差異來(lái)進(jìn)行雜種細(xì)胞的選擇。細(xì)胞學(xué)鑒定利用顯微鏡進(jìn)行細(xì)胞器分析、染色體組型分析等鑒定雜種細(xì)胞。理論上講如果染色體不丟失，雜種細(xì)胞中染色體數(shù)目應(yīng)為雙親染色體數(shù)目之和。親本：甘薯2n=6X=90，野生種：2n=2X=30。雜種：2n=120紫羅蘭花色豐富、抗蟲(chóng)性強(qiáng)、種子油富含X-3-亞麻酸。為了讓油菜具有紫羅蘭的諸多優(yōu)良性狀，科研工作者進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。（1）為了培養(yǎng)紫羅蘭—油菜，科研工作者選取二者的下胚軸細(xì)胞，并用

酶和

酶處理去除細(xì)胞壁，從而獲得原生質(zhì)體。再用PEG誘導(dǎo)二者融合，所依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜的

。（2）篩選出所需的雜種細(xì)胞后，還要采用

技術(shù)才能獲得雜種植物，該過(guò)程需要在培養(yǎng)基中加入一定濃度的

(填寫(xiě)相關(guān)植物激素的名稱)，使其脫分化形成愈傷組織，繼而再分化，并生長(zhǎng)發(fā)育成完整植株。纖維素果膠流動(dòng)性植物組織培養(yǎng)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素【練習(xí)反饋】如圖所示，動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程原理和意義是什么？【展現(xiàn)問(wèn)題】原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞增殖意義：突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了雜交的親本組合。（二）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)細(xì)胞培養(yǎng)誘導(dǎo)融合動(dòng)物細(xì)胞A動(dòng)物細(xì)胞B動(dòng)物組織B動(dòng)物組織A融合前處理融合前處理胰蛋白酶、膠原蛋白酶雜交細(xì)胞AB誘導(dǎo)融合方法應(yīng)用全能性受到限制雜交細(xì)胞AB雜交細(xì)胞AB【夯實(shí)基礎(chǔ)】請(qǐng)將圖示過(guò)程轉(zhuǎn)化為文字和箭頭組成的知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。思考動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法

如圖為動(dòng)物細(xì)胞融合示意圖，相關(guān)敘述不正確的是(

)A.圖中C為滅活的病毒，此外還可用物理或化學(xué)方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合B.圖中過(guò)程①發(fā)生了細(xì)胞膜的融合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性C.圖中過(guò)程②表示有絲分裂過(guò)程產(chǎn)生雜種細(xì)胞D.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙B【練習(xí)反饋】【解析】B選項(xiàng)，圖中①過(guò)程發(fā)生了細(xì)胞膜的融合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤。植物細(xì)胞工程應(yīng)用非常廣泛，請(qǐng)參照表中內(nèi)容完成下表。應(yīng)用名稱植物繁殖的新途徑作物新品種的培育（1）

快速繁殖（2）（3）突變體的利用目標(biāo)產(chǎn)物：（4）技術(shù)：（5）優(yōu)點(diǎn)（6）

提高作物產(chǎn)量，保持或改善其本質(zhì)極大地縮短了育種的年限，節(jié)約了大量的人力物力帶來(lái)新品種不大量破壞植物資源，不占耕地，不受季節(jié)等限制細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)作物脫毒單倍體育種次生代謝物植物細(xì)胞培養(yǎng)

它不僅可以高效、快速實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用【展現(xiàn)問(wèn)題】三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用植物繁殖的新途徑作物新品種的培育細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)甘蔗和一些觀賞植物等已形成一定規(guī)模獲得的馬鈴薯增產(chǎn)50%以上快速繁殖作物脫毒單倍體育種突變體的利用目標(biāo)產(chǎn)物：次生代謝物1號(hào)煙草等作物新品種抗鹽堿的煙草、抗花葉病毒的甘蔗紫草寧、紫杉醇和人參皂苷等技術(shù)：植物細(xì)胞培養(yǎng)獲得【夯實(shí)基礎(chǔ)】教材P40-41外植體愈傷組織根、芽幼苗植株脫分化再分化發(fā)育移栽雜種植株雜種細(xì)胞AB融合的原生質(zhì)體AB