高中生物选修细胞工程学案带答案 (1)
2021_2022学年新教材高中生物第2章细胞工程1.1植物细胞工程的基本技术学案新人教版选择性必修

第1课时植物细胞工程的基本技术课堂互动探究案课程标准1.阐明植物组织培养是在一定的条件下,将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程。
2.概述植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞在一定的条件下融合成杂种细胞,继而培育新植物体的技术。
素养达成1.说明植物组织培养和植物体细胞杂交的原理;以流程简图的形式表示植物组织培养技术和植物体细胞杂交的过程。
(科学思维)2.查阅资料,尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。
(科学探究)“春风欲擅秋风巧,催吐幽兰继落梅。
”素有“天下第一香”之称的兰花(如图所示),其优美高雅的叶片和芳香艳丽的花朵,自古以来就是文人墨客吟诗作赋的对象。
但是,兰花在自然条件下播种繁殖的难度很大,需要较长时间才能获得少量幼苗。
如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖、从而走入寻常百姓家呢?探究点一植物细胞的全能性【师问导学】资料科学家曾经应用植物组织培养技术,将菊花茎段韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如图)。
1.这一科学实验证明了植物细胞具有____________。
2.上述菊花幼嫩的茎段细胞能发育成完整新植株的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
3.利用菊花的花药能培养成完整的植株吗?【智涂笔记】[特别提醒](1)细胞表达全能性的标志是发育成完整个体或分化成其他各种细胞。
高中生物选修3优质学案1:2.1.1 植物细胞工程的基本技术
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专题2 细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术【学习目标】1、简述植物组织培养技术。
2、简述植物体细胞杂交技术。
3、知道植物细胞工程的基因原理。
【学习重点】教学重点:1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的原理。
教学难点:植物组织培养的实验课前预习学案一、细胞工程的概念细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过水平或水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术。
根据操作对象的不同,可分为细胞工程和细胞工程两大领域。
二、细胞的全能性1.概念:高度的细胞,仍然具有发育成的潜能。
2.细胞具有全能性的原因:细胞内含有。
3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成的潜能,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现出性,而是分化成各种。
这是因为在特定的和条件下,细胞中的基因会地表达出各种,从而构成生物体的不同组织和器官。
4.细胞全能性大小比较:(填﹥或﹤)受精卵_______生殖细胞_______体细胞植物细胞的体细胞________动物细胞的体细胞分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞三、植物组织培养技术1.原理:。
2.植物组织培养就是在和控制条件下,将的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的上,给予适宜的培养条件,诱导其产生、,最终形成完整的植株。
3.植物组织培养操作流程4.植物组织培养过程可以概括为和两大阶段。
四、植物体细胞杂交技术1.概念:将的植物体细胞,在一定条件下融合成细胞,并把杂种细胞培育成的技术。
2.植物体细胞杂交技术流程图:(1)植物体细胞杂交技术过程①表示在进行体细胞杂交之前,先用和去除,获得具有活力的。
②表示,方法有类,其中法包括、振动、等。
法一般是用作为诱导剂。
③表示原生质体,成为细胞。
杂种细胞经过培养成新的植物体,其中④表示,⑤表示。
(2)植物体细胞杂交技术的意义:。
课内探究学案细胞的全能性1.什么是细胞的全能性?2.细胞具有全能性的原因是什么?3.细胞表现出全能性需要什么条件?二、植物细胞工程的基本技术(一)植物组织培养技术1.请概括出植物组织培养技术的流程简图。
专题02+细胞工程-2018年高二生物人教选修三导学案+Word版含答案
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膜包装得到的种子。优点:后代无________;不受____________、___________和
地域限制 (4)单倍体育种:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 花药((单倍体幼苗(((纯合子 单倍体育种的优点是后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育 种年限。 (5)突变体的利用:在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,因 此容易受到培养条件和外界压力(如射线、 化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个 体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。 6.地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
课
1.植物细胞工程的含义
前 预 习
主干
概念 理论基础 培养条件 2.物细胞的含义 概念 原理 流程 培养条件 3 单克隆抗体的制备过程 动植物细胞的区别
案
知பைடு நூலகம் 默写
学
习
过
程(课内探究案)
2
1
一、植物细胞工程 植物细胞工程包含______________________和__________________________技术 (一)、植物组织培养 1.概念:植物组织培养就是在________和人工控制条件下,将________的植物器官、组织或细 胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生______________、________, 最终形成完整的植株。 2.理论基础:细胞________性(原因是细胞内含有本物种的__________________) 3.基本过程:核心是脱分化和再分化。
质体融合和培育杂种植株 两大步
骤 (1)①去除细胞壁的方法为__________。(用______和__________________酶) (2)②人工诱导的方法:a.________法包括离心、振动、____________等;b.化学法一般是用 _________________。 (3)③指__________,④指____________。 (4)融合成功的标志是_________________。 4.意义:克服________________的障碍。(与基因工程育种的优点相同,记准哦) 二、动物细胞工程 动物细胞工程常用的技术手段有____________________、__________________、 ______________________、 _______________________等,其中____________________是其他动物细胞工程技术的基础。 (一) 动物细胞培养 1.概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的______,将它分散成__________,然后放 在适宜的____________中,让这些细胞__________________。 2.原理:_______________________ 3.流程: 动物组织块 (取自___________或___________的器官或组织) →剪碎→用____________ 或______________处理分散成_________→制成_____________→转入培养瓶中进行 _________培养→贴满瓶壁的细胞重新用_____________或____________处理分散成 _________继续__________培养。 (细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为____________。细胞数
人教版选修3高二生物专题2.1《细胞工程》复习学案含答案
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专题2.1 细胞工程班级:姓名:成绩:学习目标:1.简述植物细胞工程的技术及应用2.简述动物细胞工程的技术及应用学习重点:1.植物细胞工程的技术及应用学习难点:1.动物细胞工程的技术及应用学习过程:预习﹒交流﹒回顾一、植物细胞工程技术类型:植物组织培养、植物体细胞杂交技术1.植物组织培养:原理:植物细胞全能性:生物体的每一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能①植物细胞一旦成为游离状态(离体),在一定的营养条件和植物激素(细胞分裂素和生长素)的诱导下,细胞就能表现出全能性2.植物组织培养技术(无菌条件下,70%酒精消毒脱分化再分化(分化与激素比值的关系)(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→胚状体、丛芽―→植物体(2)用途:快速繁殖;作物脱毒(茎尖分生区不含病毒或少量病毒);制造人工种子(利用胚状体,人工种皮包裹)、单倍体育种(花药离体培养、秋水仙素处理)、生产植物产品(愈伤组织植物细胞代谢产品)3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(见右图)①表示用纤维素酶或果胶酶去壁;②诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
③杂种细胞形成的标志:再生新的细胞壁;④脱分化;⑤再分化(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
二、动物细胞工程技术类型:动物细胞培养、动物细胞核移植技术、动物细胞融合1. 动物细胞培养(1)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(2)动物细胞培养的特点:细胞贴壁生长和接触抑制。
(3)传代培养的次数不能超过10代,原因:细胞核型(遗传物质)发生改变。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
人教版选修3高二生物专题2.4《植物细胞工程的技术及应用》学案含答案
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专题2.4 植物细胞工程的技术及应用班级:姓名:成绩:学习目标:1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2.列举植物细胞工程的实际应用。
学习重点:1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的原理和过程。
学习难点:1.植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
学习过程:预习﹒交流﹒回顾一、植物细胞工程1.理论基础(原理):生物体的每一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能①生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织和器官,这是基因在的结果。
②植物细胞一旦成为,在一定的激素包括(和)的诱导下,细胞就能表现出全能性2.植物组织培养技术(无菌条件下)脱分化再分化(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→根芽―→植物体(2)用途:快速;作物(植物分生组织的生长点细胞);制造种子(再分化出胚状体)、育种、生产(愈伤组织植物细胞代谢产品)3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(见右图)(2)右图①过程用酶去除细胞壁(3)②诱导融合的方法:物理法包括等。
化学法一般用作为诱导剂。
④过程指的是;⑤过程指的是(4)意义:。
新知﹒巩固﹒展示1.植物组织培养和体细胞杂交技术[判断正误](1)理论上,每个正常活细胞都具有全能性。
( )(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。
( )(3)愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的。
( )(4)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。
( )(5)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。
( )(6)用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子。
( )(7)不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程。
( )(8)利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制,培育远缘杂种。
( )2.(2012广东)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是A.组织培养B.细胞杂交C.显微注射D.核移植3.(2011江苏)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得4.(2007上海)下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误..的是A.花药、胚不能作为组织培养的材料B.植物细胞具有全能性C.外植体是指用于培养的植物组织或器官D.外植体可诱导出愈伤组织5.下面为“番茄-马铃薯”的培育过程示意图,请据图回答:(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株?为什么?_______________________________________________。
2019-2020学年高中生物苏教版选修3教学案:第二章 第一节 细胞工程概述 Word版含答案
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第一节细胞工程概述1.细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞或细胞器水平上的操作,按照人们的意愿去改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。
2.细胞工程根据研究对象的不同分为植物细胞工程和动物细胞工程等;根据所使用技术的不同,分为植物组织培养、细胞融合和细胞核移植等技术。
3.植物组织培养的主要过程是:选材→消毒→接种→诱导分化→诱导再分化→炼苗移植。
对应学生用书1.细胞工程的概念(1)细胞工程的含义:(2)①据操作对象:植物细胞工程和动物细胞工程等。
②据使用技术:植物组织培养技术、细胞融合技术和细胞核移植技术等。
2.植物组织培养技术(1)细胞的全能性:①含义:生物体的细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。
②根本原因:几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质,具有发育成为完整个体所必需的全部基因。
(2)植物组织培养的概念:①原理:植物细胞的全能性。
②条件:无菌、适宜的营养等。
③常用材料:植株的器官、组织、细胞或原生质体等。
④场所:培养基中。
(3)植物组织培养的主要步骤:1.为什么在生物的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性?提示:在特定的时间和空间条件下,细胞内的基因进行了选择性表达。
2.植物的种子发育成完整植株,是否体现了细胞的全能性?为什么?提示:没有。
因为细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,而种子中的胚已完成了早期发育,相当于新植物体的幼体,没有体现细胞发育成完整植物体的能力。
3.结合胡萝卜的组织培养实验,思考下列问题:(1)在植物组织培养过程中,为什么要进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作?提示:避免杂菌污染培养基。
培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养,而且这些杂菌在生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质,导致培养物迅速死亡。
(2)为什么切取胡萝卜根的形成层?其他部分也能培养成小植株吗?提示:胡萝卜根的形成层容易诱导形成愈伤组织,其他部分如叶、花也能培养成小植株,只是稍微困难些。
2021-2021学年高二生物选修3文档:专题1 细胞工程 1-1 含答案 精
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2021-2021学年高二生物选修3文档:专题1 细胞工程 1-1 含答案精1.1 DNA重组技术的基本工具目标导航 1.结合课本插图,记住DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
2.结合图1-5,识记基因工程中,作为载体需要具备的条件。
重难点击 1.DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
2.基因工程载体需要具备的条件。
课堂导入方式一:抗虫棉的研究开发是中国发展农业转基因技术,打破跨国公司垄断,抢占国际生物技术制高点的成功事例。
抗虫棉的应用使棉铃虫得到了有效控制,使杀虫剂用量降低了70~80%,有效保护了农业生态环境,减少了农民喷药中毒事故,为棉花生产和农业的可持续发展做出了巨大贡献。
师:要实现抗虫基因在棉花中的表达,提前要做哪些关键工作?生:要将抗虫基因切割下来;要将抗虫基因整合到棉花的DNA上。
师:这里存在一个基因转移的实际问题,就是如何将控制抗虫的基因转入棉花细胞的问题。
师:中国有句俗语叫“没有金刚钻儿,不揽瓷器活儿”。
科学家们在实施基因工程之前,苦苦求索,终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”,使基因工程的设想成为了现实。
这三种“金刚钻儿”是什么?有什么特点和具体作用?下面我们就来学习这方面的内容。
方式二:美国新奥尔良奥德班濒危物种研究中心为探索一些人类疾病的治疗方法,以猫为实验对象(猫的基因构成与人类相似)进行了一系列实验。
为了了解外源基因是否可以安全地移植到猫科动物的基因序列中,该研究中心利用基因工程技术培育出美国首只转基因夜光猫。
紫外线灯光下夜光猫的眼睛、牙床和舌头会发出鲜艳的橙黄色的荧光。
夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的,在微小的DNA分子上进行的操作,需要专用的工具。
这些工具是什么?各自的作用是什么?让我们一起来了解一下吧!一、基因工程的概念、理论基础及技术支持1.基因工程的概念 (1)操作环境:生物体外。
(2)操作对象:基因。
(3)操作水平:DNA分子水平。
(4)主要技术:体外DNA重组和转基因等技术。
高中生物第章细胞工程.1动物细胞培养学案选择性3
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动物细胞培养必备知识·素养奠基一、动物细胞培养概念从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
二、动物细胞培养的条件1。
营养条件:(1)合成培养基:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成。
(2)天然成分:血清等.(3)一般使用液体培养基,即培养液。
2。
无菌、无毒的环境:(1)培养液和培养用具灭菌处理。
(2)无菌环境下操作.(3)培养液定期更换的目的:清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
3。
温度、pH和渗透压:(1)适宜的温度:哺乳动物多以36。
5±0。
5℃为宜。
(2)适宜的pH:多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。
(3)适宜的渗透压。
动物细胞培养能否体现动物体细胞的全能性?说明你的理由。
提示:不能。
动物细胞培养只是细胞的增殖,没有体现细胞的全能性。
4.气体环境:95%空气和5%CO2。
(1)O2作用:细胞代谢所必需的。
(2)CO2的主要作用:维持培养液的pH。
三、动物细胞培养的过程填一填:基于动物细胞培养的过程,完成下面的问题:(1)过程①处理方法有:机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法.(2)过程②为原代培养,培养的动物细胞有两类:①悬浮在培养液中生长增殖;②贴附于某些基质表面生长增殖。
(3)进行过程③时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要使用胰蛋白酶等处理,然后用离心法收集.(4)过程③为传代培养,进行过程③的原因主要有:细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏和接触抑制等。
四、干细胞培养及其应用1。
干细胞分布:早期胚胎、骨髓和脐带等。
2.种类:胚胎干细胞和成体干细胞。
3.判一判:基于干细胞的类型和应用,判断下列说法的正误。
(1)胚胎干细胞和成体干细胞都具有形成机体的所有组织和器官,甚至个体的潜能. (×)提示:成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
高中生物 植物细胞工程学案1 新人教版选修3
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高中生物植物细胞工程学案1 新人教版选修3
一、细胞的全能性:
具有全能性的原因:因为每个细胞内都含有该物种的全部
二、植物组织培养:
1、理论基础(原理):
2、过程:离体的器官、组织或细胞()()植株。
三、植物体细胞杂交技术◆去除细胞壁的方法:
,即用酶和酶处理植物细胞壁以得到具有活力的原生质体。
利用了酶的原理。
◆原生质体的融合体现了细胞膜的性;
◆人工诱导原生质体融合的方法:①物理法:
、、等;②化学法;。
◆细胞融合(植物体细胞杂交)完成的标志:。
4、优点:是一种非常有用的遗传育种手段,可以克服障碍(克服不同生物间生殖隔离)。
例
2、分析下图,概述植物体细胞杂交的基本过程。
(1)说出
①~⑤步骤表示的含义。
12345
一、细胞的全能性:
具有全能性的原因:因为每个细胞内都含有该物种的全部
二、植物组织培养:
1、理论基础(原理):
2、过程:离体的器官、组织或细胞()()植株。
三、植物体细胞杂交技术◆去除细胞壁的方法:
,即用酶和酶处理植物细胞壁以得到具有活力的原生质体。
利用了酶的原理。
◆原生质体的融合体现了细胞膜的性;
◆人工诱导原生质体融合的方法:①物理法:
、、等;②化学法;。
◆细胞融合(植物体细胞杂交)完成的标志:。
4、优点:是一种非常有用的遗传育种手段,可以克服障碍(克服不同生物间生殖隔离)。
例
2、分析下图,概述植物体细胞杂交的基本过程。
(2)说出
①~⑤步骤表示的含义。
12345。
高中生物选修3专题-细胞工程复习学案
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细胞工程复习学案【复习目标】1、理解植物细胞的全能性2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果3、掌握植物组织培养的特点4、简述动物细胞的培养过程5、举例说出细胞融合和单克隆抗体6、关注克隆技术的伦理问题【课前复习填空】【植物细胞工程】二、【自学导引】(一)细胞工程的概念及分类1、概念细胞工程是指应用生物学和生物学的原理和方法,通过水平或水平的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2、分类根据操作对象不同,可分为细胞工程;细胞工程(二)植物组织培养技术()()1、过程:高度的组织组织幼根和芽完整植株2、细胞脱分化:已的细胞,经过诱导后,失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。
3、原理:植物细胞具有,既具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。
4、现实表现:在植物生长发育过程中,细胞并不表现,而是分化成各种5、细胞不表达全能性的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会的表达出各种,从而构成生物体的不同。
6、植物组织培养的概念:在和人工控制的条件下,将的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生组织、丛芽,最终形成完整植株。
(三)植物体细胞杂交技术:1、概念:是将不同种植物,在一定条件下融合成细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。
()()2、过程:细胞不同种细胞原生质体原生质体()()细胞杂种植株。
注意:①去细胞壁所用的物质:;②诱导方法:法,包括、、等;法,一般用(PEG)③融合完成的标志:;2、应用:培养作物新品种:如白菜—甘蓝、烟草—海岛烟草、胡萝卜—羊角芹3、意义:克服生物杂交的性。
(四)植物细胞工程的应用:一、开辟植物繁殖的新途径:(一)微型繁殖:1.概念:是指用于快速繁殖优良品种的,叫,也叫2.优点:(1)保持的遗传特性(2)地实现种苗的(3)不受自然生长季节的限制(因为在具有一定人工设施的室内生产)(二)作物脱毒:1、原理:植物附近(如)的病毒极少,甚至无毒。
高中生物《植物细胞工程》学案1 新人教版选修3
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高中生物《植物细胞工程》学案1 新人教版选修3【学习要求】简述植物的组织培养说出细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用尝试进行植物组织培养,体验植物组织培养技术简述植物体细胞杂交技术列举植物细胞工程的实际应用【自主学习】一、细胞的全能性与细胞分化1、细胞的全能性是指。
2、细胞全能性的原因(物质基础)生物体的每个细胞都含有遗传信息,都有发育成为所必需的。
从理论上说,一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。
3、细胞全能性大小比较(1)植物细胞动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)(2)受精卵生殖细胞(配子、精子、卵细胞)体细胞(3)体细胞:分化程度低的分化程度高的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的幼嫩的细胞衰老的细胞4、细胞在生物体内没有表现全能性的原因在生物体内细胞不表现全能性,而是为不同的组织、器官,其原因在于5、实现细胞全能性的条件(必要条件)、一定的(水、无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(、)、适宜的条件(适宜的、)。
6、细胞全能性的应用植物的组织培养,动物的核移植(即克隆)。
二、植物组织培养植物组织培养的过程可以归纳为:思考:能否利用植物组织培养技术设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程?【例题分析】美国科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成了完整的新植株。
过程图解如下,回答与之有关的问题:(1)科学家所用的这种生物技术叫做。
依据的理论基础是植物细胞具有性。
B过程称为_____________,C过程称为_________(2)通过B过程产生的愈伤组织的细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目上是否相同?;染色体上所含的遗传物质是否相同?;细胞的形态结构是否相同?三、植物体细胞杂交:1、概念:用两个来自不同植物的体细胞成一个杂种细胞,并把杂种细胞培育成的方法。
酶酶2、杂交的时间:植物细胞杂交是从细胞开始,到培育成结束。
用法去除细胞壁原生质体制备:3、过程::融合融合:原生质体融合:过程:物理方法化学方法方法::杂种细胞的筛选和培养:杂种植株的再生与鉴定:思考:能否用简单图解表示?4、优点:,扩大杂交亲本范围,培养新品种。
生物选修3 专题2 细胞工程导学案(高三复习)
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课题:生物选修3 专题2 细胞工程导学案编写人: 审核组长: 审核主任: 温馨寄语: 【学习目标】 1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 2.列举植物细胞工程的实际应用 3.简述动物细胞培养的过程、条件及其应用 4.简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景,关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题 5.简述动物细胞融合的方法和过程 6.说出单克隆抗体的制备过程及其应用 7.关注细胞工程研究的发展和应用前景 【知识梳理】 细胞工程的概念:细胞工程是指应用_________生物学和__________生物学的原理和方法,通过__________水平或__________水平的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
(一)植物细胞工程 1.常采用的技术手段有_____________和_____________等。
2.理论基础(原理):__________ 3.不同细胞全能性表达的难易程度___:_______>_____细胞>干细胞>___细胞;___细胞>___细胞 4.植物组织培养技术 (1)概念:植物的组织培养就是在_______和人工控制的条件下,将____的植物器官、组织、细胞,培养在人工配置的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生_______、___,最终形成完整的植株。
(2)原理:植物细胞具有_____,即具有某种生物__________的任何一个细胞,都具有发育成_______的潜能。
(3)植物组织培养的条件:_____,提供营养物质(水、无机盐、_______、_____和有机酸等)、激素(如________、_____等)和其他适宜条件(如_____、________和_____等)。
(4)过程:___的器官、组织或细胞 __分化 ____组织 __分化 幼根和芽 完整植株 (5)植物组织培养的地位:是培育_______ 植物、_____________培育植物新品种的最后一道工序。
高中生物细胞工程学案(带答案)
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专题二细胞工程2.1植物细胞工程【学习目标】1、描述植物组织培养的原理和过程。
2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
3、尝试进行植物组织培养。
【重难点】1、描述植物组织培养的原理和过程。
2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
学以致用一、细胞工程1.概念:应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2.分类:根据操作对象不同,可分为植物细胞工程、动物细胞工程。
二、植物细胞的全能性1.概念:高度分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
2.细胞具有全能性的原因:细胞内含有本物种的全部__ 遗传信息___。
3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现出全能性性,而是分化成各种组织和器官。
这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。
4.细胞全能性大小比较:(填﹥或﹤)受精卵____﹥___生殖细胞___﹥____体细胞植物细胞的体细胞___﹥_____动物细胞的体细胞胚胎干细胞﹥其它干细胞﹥体细胞三、植物组织培养技术1.原理:植物细胞具有全能性。
2.过程离体植物的器官、组织或细胞−−→−脱分化_ 愈伤组织−−→−再分化幼根和芽或胚状体−−→−发育完整植株。
3.细胞脱分化:已分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
4.植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。
思考:合作探究1.离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理,能否培养成完整的植物体?为什么?不能,当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织(一种相对没有分化的细胞团),继而在植物激素等诱导下发生再分化,才能表达出全能性。
新教材高中生物第2章植物细胞工程1植物细胞工程的基本技术学案新人教版选择性必修3(含答案)
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新教材高中生物学案新人教版选择性必修3:第1节植物细胞工程新课程标准核心素养1.简述植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
2.尝试进行植物组织培养。
3.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。
4.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。
5.概述细胞产物的工厂化生产的原理。
1.生命观念——会用生命观念解释植物细胞工程给人们带来的影响。
2.科学思维——结合单倍体育种、诱变育种等育种方法来理解植物组织培养在作物新品种培育方面的应用。
3.科学探究——结合具体实验,尝试设计植物组织培养技术的流程简图。
4.社会责任——了解组织培养技术已取得的进展和尚未解决的问题,认同科学是一个不断发展的过程。
知识导图一植物细胞工程的基本技术必备知识·夯实双基一、植物细胞的全能性1.概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有__产生完整生物体__或__分化成其他各种细胞__的潜能。
2.生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会__选择性地表达__。
二、植物组织培养技术1.概念:将__离体__的植物器官、组织或细胞等,培养在__人工配制的培养基__上,给予适宜的培养条件,诱导其形成__完整植株__的技术。
2.全能性表达过程(1)脱分化:让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的__结构和功能__,转变成未分化细胞的过程。
(2)再分化:脱分化产生的__愈伤组织__,在一定的培养条件下,再分化出__芽、根等器官__,进而形成完整的小植株。
(3)激素的作用:植物激素中__生长素__和__细胞分裂素__是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
3.过程外植体消毒→将流水充分冲洗后的外植体用__酒精__消毒30s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次↓处理外植体→将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中,用无菌滤纸吸去表面的水分。
用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段↓接种→接种时要始终在__酒精灯火焰__旁进行,将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。
生物学案:动物细胞工程(第课时)
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2.2 动物细胞工程(第1课时)1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
一、动物细胞工程的常用技术手段动物细胞工程的常用技术手段有______________、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中______________技术是动物细胞工程的基础.二、动物细胞培养1.概念动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成__________,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和______。
2.动物细胞培养的过程动物____或幼龄动物的器官、组织↓剪碎,用________或胶原蛋白酶处理单个细胞(分离细胞)↓加培养液细胞悬液____培养↓____培养细胞株____培养↓遗传物质改变细胞系(1)原代培养:将动物组织消化后______培养的过程。
(2)传代培养:把______培养增殖的细胞定期用__________处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后将其分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养的过程.(3)细胞株:传代培养的细胞能传到10~50代,这种传代细胞叫做________。
(4)细胞系:传代培养至50代后,少部分细胞的______________会发生改变,具有癌变的特点,能无限地传代下去,这种传代细胞叫做________.思考:所培养的细胞具有哪些特点?3.动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒的环境:培养液和所有培养用具应进行______处理。
(2)营养:合成培养基的成分包括糖、________、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入______、血浆等一些天然成分。
(3)温度:适宜的温度为______±0。
5 ℃;适宜pH为____~7.4。
(4)气体环境:95%空气加5%______。
4.动物细胞培养技术的应用(1)生产______疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
(2)动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。
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专题二细胞工程2.1植物细胞工程【学习目标】1、描述植物组织培养的原理和过程。
2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
3、尝试进行植物组织培养。
【重难点】1、描述植物组织培养的原理和过程。
2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
学以致用一、细胞工程1.概念:应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2.分类:根据操作对象不同,可分为植物细胞工程、动物细胞工程。
二、植物细胞的全能性1.概念:高度分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
2.细胞具有全能性的原因:细胞内含有本物种的全部__ 遗传信息___。
3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现出全能性性,而是分化成各种组织和器官。
这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。
4.细胞全能性大小比较:(填﹥或﹤)受精卵____﹥___生殖细胞___﹥____体细胞植物细胞的体细胞___﹥_____动物细胞的体细胞胚胎干细胞﹥其它干细胞﹥体细胞三、植物组织培养技术1.原理:植物细胞具有全能性。
2.过程离体植物的器官、组织或细胞−−→−脱分化_ 愈伤组织−−→−再分化幼根和芽或胚状体−−→−发育完整植株。
3.细胞脱分化:已分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
4.植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。
思考:合作探究1.离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理,能否培养成完整的植物体?为什么?不能,当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织(一种相对没有分化的细胞团),继而在植物激素等诱导下发生再分化,才能表达出全能性。
发育成完整植株。
离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理将衰老凋亡。
2.植物组织培养需要在什么条件下进行?无菌,离体,营养,激素,适宜培养条件3.植物组织培养所用培养基成分包含的激素种类应该有哪些?它们的作用是什么?生长素,脱分化、愈伤组织分化出根;细胞分裂素,脱分化、愈伤组织分化出芽4. 在组织培养实验中,为什么切取胡萝卜根的形成层,其他部分也能培养成小植株吗?形成层细胞全能性较高。
其他部分也能培养成植株,只是较困难。
5.为什么在脱分化形成愈伤组织时不需要光,而在由愈伤组织再分化成试管苗时需要光照呢?对于植物组织培养来说,光照条件非常重要,包括光照强度、时间和波长。
但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养,而在分化再生的过程中一定要有光照。
愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织,如果在光照条件下容易分化产生维管等组织,不利于产生大量的愈伤组织。
<植物组织培养过程中注意的问题>(1)该过程从繁殖方式上应为无性繁殖,细胞分裂方式为有丝分裂,包含脱分化和再分化两个阶段。
(2)愈伤组织是脱分化、高度液泡化的细胞,故细胞内无叶绿体,不能进行光合作用,只能以现成有机物来提供物质和能量;其代谢方式为异养、需氧;有细胞壁,有大液泡,故仍可进行质壁分离;该过程进行有丝分裂,故愈伤组织应是具有细胞周期的细胞;愈伤组织为脱分化后形成的细胞,故应视为无分化的细胞(同受精卵一样,未分化)。
四、植物体细胞杂交技术1.概念:不同种植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2.过程3.原理:植物细胞融合依据的原理:细胞膜的流动性;形成杂种植物依据的原理:细胞的全能性。
4.植物体细胞杂交技术的优点: 克服不同生物远缘杂交的障碍 。
思考:1. 原生质体、原生质层和原生质有什么不同?原生质体指脱去细胞壁的植物。
原生质层指成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质。
原生质是细胞内生命物质的总称。
2.如果只考虑两两融合,会得到几种融合的细胞?是否存在未融合的细胞? 下一步该如何种处理?3种。
存在未融合细胞。
下一步要进行杂种细胞的筛选及体细胞杂种的鉴定3. 番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,则植物体细胞杂交获得的杂种植株番茄-马铃薯为几倍体?异源六倍体 4.为什么“番茄-马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想的那样,地上长番茄、地下结马铃薯?基因选择性表达 学以致用1.不能..用于人工诱导原生质体融合的方法是 ( ) A .振动 B .电刺激 C .PEG D .重压2.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要... ( ) A .具有完整细胞核的细胞 B .离体状态 C .导入外源基因 D .一定的营养物质和激素3.与传统的有性杂交法相比,植物体细胞杂交的最大优点是 ( ) A .可使两个亲本的优良性状组合到一起 B .可以克服远缘杂交不亲和的障碍 C .可以培育出高产性状明显的新品种 D .可以降低生成成本,提高接济效益 4.植物体细胞杂交的过程实质是 ( ) A .细胞质融合的过程 B .细胞核融合的过程 C .细胞膜融合的过程 D .细胞原生质体融合的过程5.通过植物体细胞杂交,获得一个杂种植株需要的步骤是 ( ) A .分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养→得到杂种植物 B .分离原生质体→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株 再生细胞壁植物组织培养酶解法:纤维素酶,果胶酶物理法:离心、振动、电激等 化学法:聚乙二醇C.获取细胞→原生质体融合→组织培养→杂种植株D.获取细胞→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株6.高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误..的是()A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B.该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构7.以下不能..说明细胞具有全能性的实验是()A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株8.植物组织培养过程中的脱分化是指()A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B.未成熟的种子经过长期培养,培养出幼苗的过程C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程9.在脱分化形成愈伤组织的过程中,下列各项为非.必要条件的是()A.培养基需要消毒灭菌B.给予适宜的温度C.给予充足的光照D.给予适宜的养料和激素10.植物体细胞杂交的过程是()A.用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.通过以上三者完成11.科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味,达到驱蚊且对人体无害的效果。
下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误..的是()A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。
B.驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂。
C.培育过程中形成的愈伤组织,其代谢方式是自养需氧。
D.在由杂种细胞形成杂种植株的过程中,包含了有丝分裂和细胞分化。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用【学习目标】列举植物细胞过程的实际应用【重难点】植物细胞过程应用的实例作物脱毒培养和人工种子的培育知识梳理一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)微型繁殖技术:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点:①保持优良品种的遗传特性。
②高效快速地实现种苗大量繁殖。
(3)实例:20世纪60年代,荷兰的科学家就成功地实现了利用组织培养技术来培育兰花。
2.作物脱毒(1)材料:植物的分生区(如茎尖)。
分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。
(2)脱毒苗:切取一定大小的茎尖进行组织培养获得的。
3.人工种子(1)概念:一植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)特点:①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
二、作为新品种的培育1.单倍体育种染色体加倍(1)方法:花药离体培养单倍体植株纯合子植株。
(2)优点:①后代是纯合子,能稳定遗传。
②明显缩短了育种年限。
2.突变体的利用(1)产生原因:在植物的组织培养过程中,易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
(2)利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2.技术:植物组织培养技术。
3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉;另外,三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
注意:获取细胞产品的时期应为脱分化之后再分化之前的愈伤组织;制作人工种子需再分化后形成的胚状体阶段。
4.生物育种方法比较技术原理优点缺点诱变育种基因突变提高生物变异的频率,使后代变异频率较快稳定;可大幅度改良某些性状,缩短育种进程盲目性大,需大量处理供试材料杂交育种基因重组使位于不同个体的优良性状,集中于一个个体周期长,难以克服远缘杂交不亲和的障碍单倍体育种染色体变异获得个体均为纯种,明显缩短育种年限技术复杂,须与杂交育种配合、且需利用细胞工程参与多倍体育种染色体变异器官大,提高产量和营养成分适用于植物,动物方面难以实现基因工程育种基因重组打破物种界限,定向改造生物遗传性状存在技术上、安全上、伦理道德上的问题细胞工程育种细胞生物学和分子生物学原理、基因突变①植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍;扩大了用于杂交的亲本组合范围;定向改变生物遗传性状②体细胞诱变育种,同前述诱变育种。
①远缘杂种不能按照人们的需要表现出亲代的优良性状②体细胞诱变育种同诱变育种学以致用1.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化,目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种和产量水平。
这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及...细胞的()A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性2.人参皂苷粉是人参中重要的药用成分,以前只能通过从人参中提取,产量极低,因而价格较贵。
目前,可以通过下列哪项技术迅速大量获取()A.基因工程B.植物组织培养C.植物体细胞杂交D.发酵工程3.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的()A.愈伤组织B.再分化C.形成完整植株D.取离体组织4.下列哪一项不是..植物繁殖的新途径()A.微型繁殖B.作物脱毒C.双受精D.人工种子5.马铃薯利用块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。