《细胞工程的基本技术》导学案.doc

《细胞工程的基本技术》导学案 知识1 细胞工程的发展 1.1907年，哈里森采用盖玻片悬滴培养蛙胚神经组织，开创了动物细胞培养的先河。 2．1937年，高特里特等人几乎同时离体培养了胡萝卜组织，这是首次成功进行的植物细胞与组织培养。 3．1972年，美国卡尔逊等人用硝酸钠作为促融合因子，成功地将2个不同种的烟草细胞原生质体进行融合，获得了世界上第一个体细胞杂交植株。 4．1997年，伊恩·维尔穆特等人利用成年芬兰白面母羊体细胞的细胞核与苏格兰黑面母羊的去核卵细胞首次克隆出绵羊“多利”。 细胞工程的基本技术 1.细胞工程的概念 (1)操作水平：细胞。 (2)条件：体外无菌条件下进行培养、繁殖。 (3)根据所使用技术的不同，细胞工程中可分为植物细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体工程等。 (4)目的：使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变。 (5)结果：改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的细胞代谢产物的技术。 2．分类 根据研究对象分为：植物细胞工程、动物细胞工程、微生物细胞工程。 1．细胞工程和基因工程的操作对象有什么不同？ 【提示】　细胞工程的操作对象是细胞，基因工程的操作对象是DNA分子。 3．细胞工程的基本技术 (1)植物细胞与组织培养技术：在无菌条件下分离植物细胞或组织，将其放在适当的培养基上，给予必要的生长条件，使它们在体外继续生长、增殖与分化，形成新的组织、器官和个体的技术。 (2)细胞融合技术：采用自然或人工的方法使2个或多个不同细胞融合为一个细胞的技术。常用的促融合方法有生物法、化学法和物理法等。植物细胞融合前需要用纤维素酶等去除细胞壁。 (3)细胞核移植技术：将一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞核的细胞中，从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。 (4)染色体工程：人们按照一定的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，从而达到定向改变遗传性状和选育新品种的一种技术。 2．在去掉细胞壁的时候为什么想到用酶解法？且用纤维素酶和果胶酶？ 【提示】　用酶解法是在常温条件下进行的，不会影响原生质体的生命活动。根据酶的专一性和细胞壁的化学成分，故选纤维素酶和果胶酶处理。 细胞工程的应用 1.快速培养花卉及濒危植物：利用离体的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过脱分化、再分化等过程培育新植株，如培育名贵花卉郁金香等。 2．获得无病毒作物：植物分生区附近，如茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病毒，而被用来培育无病毒植株。 3．开发洁净能源减少环境污染：如利用单细胞生物在特定条件下产生的氢气作为燃料。 4．繁殖优良家畜品种及濒危动物。 5．在医疗领域的应用 (1)开发和生产各种疫苗、抗体等生物活性物质。 (2)通过细胞工程培育不同的人体细胞、组织或器官，成为器官移植的新来源等。 细胞工程与其他生物工程的关系 1.细胞工程利用基因工程中的转基因技术实现转基因植物和动物的培养。 2．细胞工程中获得的新细胞株可用于蛋白质工程生产药物或酶制剂。 3．细胞工程为发酵工程提供了稳定的培养对象，以完成生物制品的规模化生产。 1．植物组织培养的过程不需在无菌条件下进行。(×) 【提示】　植物组织培养需要在无菌条件下进行，防止杂菌污染导致培养物迅速死亡。 2．植物体细胞融合的最终目的是产生杂种植株。(√) 3．染色体工程使生物的遗传性状发生的变异属于基因重组。(×) 【提示】　属于染色体变异。 4．植物组织培养产生的新个体能保持亲代的优良性状。(√) 探究1 细胞工程与基因工程的比较 【问题导思】　 ①基因工程和细胞工程的操作水平、技术方法有什么不同？ ②基因工程和细胞工程的相同点是什么？ 细胞工程 基因工程 不同点 操作水平 细胞或细胞器水平 DNA分子水平 技术方法 细胞融合、细胞培养、细胞核移植、染色体工程 体外对基因“剪切”和“拼接”等方法 实施目的 培育新品种或新物种，及获得细胞代谢产物 改良生物品种，获得人类需要的基因产物 相同点 两者都可以定向改变生物体内的遗传物质，从而使人们获得基因产物或生物新品种，在育种上都能打破物种间的界限 　细胞工程与基因工程相比，下列叙述错误的是(　　) A．细胞工程是在细胞或细胞器水平上进行的操作，而基因工程则是在分子水平上进行的操作 B．细胞工程与基因工程都属于人为操作 C．两者所造成的改变均是按人的意愿来进行的 D．两者目前都能较为容易地实现人们的意愿 【审题导析】　比较基因工程和细胞工程的操作水平、实施目的、技术方法等内容。 【精讲精析】　基因工程和细胞工程虽然都取得了很大的研究和应用成就，但是还没有达到较为容易实现的程度。 【答案】　D 细胞工程基本技术的比较 【问题导思】　 ①细胞工程的基本