人教高中生物第33讲　动、植物细胞工程.docx

第33讲　动、植物细胞工程
内容比较——知考向
核心素养——提考能
内容要求
1.阐明植物的组织培养和植物体细胞杂交
2.概述动物细胞培养与动物细胞核移植技术
3.阐明细胞融合与单克隆抗体的制备
4.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值
5.活动：利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培
6.活动：收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享
生命观念
细胞全能性的物质基础和生物生长的细胞学基础
科学思维
建立动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型；阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的异同
科学探究
探究动物细胞工程的应用；结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物细胞核移植技术
社会责任
克隆动物及其对人类社会的可能影响
与旧教
材对比
增：①玉米单倍体育种流程图；②外植体；③植物细胞培养的概念；④初、次生代谢概念；⑤干细胞的培养及其应用。
删：①人工种子；②植物生长调节剂在组织培养中的作用。(拓展视野)
改：①细胞全能性的概念；②胡萝卜组织培养改为菊花组织培养；③传代培养内容精减。
考点一　植物细胞工程
1.细胞工程的概念
2.植物组织培养技术
(1)概念：是指将离体的植物器官、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)原理：细胞的全能性即细胞经分裂、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。
注意　1.植物细胞具有全能性的原因
一般生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息，即都有发育成完整个体所必需的全部遗传信息。
2.不同细胞的全能性比较
①体细胞全能性：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。
②不同细胞的全能性：受精卵>生殖细胞>体细胞。
③不同生物的细胞全能性：植物细胞>动物细胞。
④全能性与细胞分化的关系：一般情况下，随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
(3)条件：①离体的植物细胞、组织、器官(统称外植体)；②无菌和人工培养；③培养在人工制备的培养基上；④给予适宜的培养条件。
(4)过程(如菊花的组织培养)
(5)植物激素在植物组织培养中的作用
生长素/细胞分裂素
植物组织的发育方向
高
有利于根的分化、抑制芽的形成
低
有利于芽的分化，抑制根的形成
适中
促进愈伤组织的生长
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
提醒　①由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
②光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。
③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
④细胞的全能性指的是细胞的一种潜在能力，这种潜在能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是指细胞在任何条件下都能发育成完整的生物体。
⑤植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高。
3.植物体细胞杂交技术　　　　无性生殖
(1)概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程
(4)优点和局限性
①优点：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
②局限性：目前有许多理论和技术问题未解决，还不能让杂种植株按照人们的需求表现出双亲的杂合性状。
4.植物细胞工程的应用
(1)植物繁殖的新途径
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种　原理：染色体变异
优点：①明显缩短育种年限；②可获得纯合子，后代不发生性状分离，能稳定遗传。
②突变体的利用
(3)细胞产物的工厂化生产
① 初生代谢与次生代谢
初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
②过程：
外植体愈伤组织细胞悬液细胞产物
③注意事项
a．工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。
b．通过培养能够产生对人们有利的产物的细胞，从而获得大量的细胞产物。目前