人教2022年高考生物一轮复习 第10单元 第34讲　细胞工程.docx

第34讲　细胞工程
[目标要求]　1.植物的组织培养。2.动物细胞培养与体细胞克隆。3.细胞融合与单克隆抗体。
考点一　植物细胞工程
1．细胞工程的概念
2．植物组织培养
(1)理论基础：植物细胞的全能性。即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)流程简图
①脱分化：让已分化的细胞，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。
②再分化：愈伤组织细胞内基因选择性表达，形成具有不同功能的细胞。
(3)实例：胡萝卜的组织培养。
(4)优势：只进行有丝分裂，子代与亲代的遗传物质相同，不出现性状分离。
教材中的隐性知识　源于选修3 P36“小知识”
(1)固体培养基中的无机营养成分包括水、无机盐，有机营养成分包括小分子糖类、氨基酸等物质。
(2)培养基中的蔗糖只是提供碳源吗？还起什么作用？
提示　蔗糖不仅提供碳源，还可以维持细胞渗透压。
3．植物体细胞杂交技术
(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
(2)操作流程
①去壁：对应图中a过程，即去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
②诱导融合：对应于图中b过程，即原生质体的融合。
③培养：过程d是植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性。
(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
教材中的隐性知识　源于选修3 P38“思考与探究”：为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
提示　主要原因是生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
4．植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
注意　微型繁殖是无性繁殖，进行有丝分裂，其遗传物质不变。
特点
②作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。
③人工种子：以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。
注意　人工种子是无性繁殖，而自然种子是有性繁殖。
(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。
(3)细胞产物的工厂化生产：即利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。
注意　采用液体培养基，培养到愈伤组织阶段，得到的是愈伤组织细胞的代谢产物。
教材中的隐性知识　源于选修3 P40“小知识”及“讨论”
(1)胚状体是由愈伤组织再分化而来，是已分化的结构，相当于正常受精卵发育形成的胚，与其有类似的结构和发育过程。
(2)针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性(　√　)
(2)植物的每个细胞都能表现出细胞的全能性(　×　)
(3)在愈伤组织形成幼苗的再分化过程中，不会发生细胞的增殖(　×　)
(4)愈伤组织的形成需要光照(　×　)
(5)植物细胞的原生质体指完整的植物细胞(　×　)
(6)用盐酸水解法可去掉细胞壁，获得原生质体(　×　)
(7)微型繁殖一定能保持亲本的优良性状(　×　)
源于选修3 P36“正文”
(1)植物组织培养过程控制无菌的原因是避免微生物的污染。
(2)植物组织培养离体的细胞能表达全能性的原因是离体细胞含有本物种全部的遗传信息，若不离体这些细胞在母体上发生基因选择性表达而分化。
1．植物组织培养的具体操作——胡萝卜的组织培养
(1)操作步骤
取材
①胡萝卜洗净、削皮、切段(约10 cm)；酒精棉球擦手消毒；
②胡萝卜段消毒：用酒精溶液消毒30 s后，立即用无菌水清洗2～3次，再用次***酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次；
③将胡萝卜段切成1 cm厚的横切片，再选取有形成层的部位，切取1 cm3左右的小块
接种
避光条件下培养，诱导其脱分化，长出愈伤组织
转接
将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上，诱导其再分化生成试管苗进而发育成完整小植株
移栽
移栽到大田，培养成正常植株
(2)注意事项
①选用形成层进行培养的原因是形成层细胞分裂旺盛，全能性较高，易于脱分化。选用其他部位也可以(理论上具有全能性的细胞均可)。
②光照的控制