高三生物教案：《细胞工程》优秀教学设计。

俗话说，凡事预则立，不预则废。高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，减轻高中教师们在教学时的教学压力。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？下面是小编精心为您整理的“高三生物教案：《细胞工程》优秀教学设计”，仅供您在工作和学习中参考。

（一）植物细胞工程

1.理论基础（原理）：细胞全能性

全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞

2.植物组织培养技术

（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体

（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程

1. 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，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。

（2）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。

（3）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，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

（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。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。

③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH： 7.2～7.4。

④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。

（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。

（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）

胚胎移植

（4）体细胞核移植技术的应用：

①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； ②保护濒危物种，增大存活数量；

③生产珍贵的医用蛋白； ④作为异种移植的供体；

⑤用于组织器官的移植等。

（5）体细胞核移植技术存在的问题：

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。

延伸阅读

高三生物教案：《植物细胞工程的基本技术》教学设计

知识网络体系

重难热点归纳

1、理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：

细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。

2、植物组织培养操作的特点：

（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。

（2）消毒。植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。

（3）光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。

（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。

3、植物体细胞杂交杂种细胞的筛选和培养：

以烟草与大豆细胞融合为例。烟草与大豆的原生质体融合后，将原生质体转移到适当的培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁。这时，在细胞混合物中，不仅有烟草-大豆细胞，还有烟草细胞、大豆细胞、烟草-烟草细胞、大豆-大豆细胞，因此需要对杂种细胞进行筛选。得到烟草-大豆细胞后，再通过植物组织培养技术，培育杂种植株。[

经典例题剖析

1.下列属于组织培养的是：

A.花粉培养成单倍体植株

B.芽发育成枝条

C.根尖分生区发育成成熟区

D.未受精的卵发育成植株

[解析]解答此题需从以下几个方面入手：首先，组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体，然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体，是在离体条件下培养形成的。第二，芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分，未受精的卵发育成植物体，这就是自然情况下单倍体的形成过程，是在母体的调控下完成的。

[答案] A

2.在细胞工程——原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将：

A.皱缩

B.胀破

C.呈球形

D.保持原状

[解析]成熟植物去壁后，置于清水中，由于细胞内外浓度差较大，又无细胞壁保护，细胞会大量吸水，直至细胞破裂。

[答案]B

3.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

[解析]原生质体是除去细胞壁的植物细胞，它实际上就是植物细胞的原生质部分。当进行植物体细胞杂交时，先用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁，分离出具有活力的原生质体，获得原生质体后就可以进行植物体细胞杂交了。植物体细胞杂交的过程实质是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。将不同植物体细胞放在一起培养，必须通过一定的技术手段进行人工诱导。诱导方法有物理法和化学法两大类。物理法就是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合；化学法是用聚乙二醇等试剂作为诱导剂诱导细胞的原生质体融合，聚乙二醇简称为PEG。重压不能促使原生质体的融合。

[答案]D

4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的

A.消毒灭菌

B.适宜的温度

C.充足的光照

D.适宜的养料和激素

[解析]解答该题需从如下三个方面入手分析：

①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。

②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，形不成愈伤组织。

③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。

[答案]C

5.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

[解析]考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整细胞核的细胞，细胞处于离体状态，培养基中含有一定的营养物质和激素。

[答案]C

基础试题训练

一、选择题

1．植物组织培养是指 （ 　）

A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织

B．愈伤组织培育成植株

C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体

D．愈伤组织形成高度液泡化组织

2．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （　 ）

A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁

B.细胞壁使原生质体失去活力

C.细胞壁阻碍了原生质体的融合?

D.细胞壁不是原生质的组成部分

3．植物体细胞杂交的结果是 （　 ）

A.产生杂种植株　B．产生杂种细胞

C．原生质体融合 D．形成愈伤组织

4．科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的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到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法

C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成

D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离

5．（2005，上海）将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （ ）

A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素

C、离体状态 D、导入指定基因

6．植物体细胞杂交的目的中错误的是 （　 ）

A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株

C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合

7．植物组织培养的用途中不正确的是 （　 ）

A.快速繁殖 B.生产新品种 C．生产生物碱 D．生产白细胞介素－2

8．A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅 显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是 （ ） A．二倍体；基因型是DdYyRr

B．三倍体；基因型是DdYyRr

C．四倍体；基因型是DdYyRr

D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr

9．以下关于原生质的叙述，正确的是 （　 ）

A、原生质泛指细胞内的基质　 B、原生质就是细胞质

C、一个动物细胞就是一团原生质　 D、细胞膜、细胞核和细胞壁是原生质

10．不能人工诱导原生质体融合的方法是 （　 ）

A.振动 　B.电刺激 　C.PEG试剂 D．重压

11．植物细胞表现出全能性的必要条件是 （　 ）

A.给予适宜的营养和外界条件

B.导入其他植物细胞的基因

C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件

D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

12．细胞具有全能性的原因是 （ 　）

A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能

B.生物体的每一个细胞都具有全能性

C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因

D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的

13．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．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程

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

14.下列植物细胞全能性最高的是 （　 ）

A.形成层细胞　B.韧皮部细胞C.木质部细胞D.叶肉细胞

15．植物组织培养过程的顺序是 （　 ）

①离体的植物器官、组织或细胞 ②根、芽 ③愈伤组织 ④脱分化

⑤再分化 ⑥植物体

A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥

C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②

16．将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （　 ）

A．具有完整细胞核的细胞 B．一定的营养物质和植物激素

C．离体状态 D．导入指定基因

17．下列有关细胞工程的叙述不正确的是 （　 ）

A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质

B．在细胞器水平上定向改变遗传物质

C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质

D．在细胞整体水平上获得细胞产品

18．下列细胞全能性最高的是 （　 ）

A．植物的卵细胞

B．植物的精子细胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的叶肉细胞

19．植物体细胞融合完成的标志是 （　 ）

A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合

C、细胞膜发生融合 D、细胞膜发生融合

20.植物体细胞杂交的目的是 （　 ）

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[高考资源网]

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.通过以上三者来完成

21.下列提法正确的是： （　 ）

A、原生质专指细胞质　 B、人体内的水都属于原生质

C、细胞核不是原生质　 D、一个动物细胞就是一团原生质

22．（多选）有关原生质体的下列叙述中，正确的是

A．组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸

B．原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质

C．被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体

D．原生质体只能用于植物细胞工程

23．(广雅中学考题)（多选）下图为植物组织培养过程示意图，则下列叙述正确的是

A．植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性

B．③ ④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段

C．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮即可获得人工种子

D．② ③的再分化过程中，诱导②生根的激素为细胞分裂素和生长素

二、非选择题

1．下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：[

??????? 脱分化?? 再分化

??? ①——→②——→③——→④

（1）①表示　，它能被培养成为④的根本原因是。

（2）②表示，它与①相比分化程度　，全能性　。

（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）。

（4）若①是花药，则④是，继续对其使用　处理可获得　正常植株，该过程称为　。

（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是　，这说明根尖细胞。

（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）　。

2．右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：

（1）步骤①是　，最常用的方法是。

（2）步骤③一般常用的化学试剂是，目的是。

(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是　，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于。

（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使能够在新的植物体上有所表现，其根本原因　。

（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为倍体。

（6）从理论上讲，杂种植株的育性为　。若运用传统有性杂交方法能否实现？　，原因是　。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于　。

（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？　。

创新应用训练

1．（江苏）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。

（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过________________________而获得的。这项技术的理论基础是_______________________。

（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现______________________________规律；影响紫草素产量的因素是_____________________和________________________。[高考资源网 ]

（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_________________________和_______________________________________________。

参考答案：

一、选择题

CCACD DDCCD CCCAA DCCACD （AC） （ABD）

二、非选择题

1、（1）离体的植物器官、组织或细胞 植物的全能性

（2）愈伤组织 低 高

（3）③（4）单倍体植株 秋水仙素 纯合 单倍体育种

（5）绿色 含有与叶绿体形成相关的基因（6）②

2、（1）去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 酶解法

（2）PEG 诱导不同植物体细胞的原生质体融合

（3）植物组织培养 脱分化 再分化

（4）远源杂交亲本的遗传特征 杂种植株获得双亲的遗传物质

（5）四

（6）可育 不能 因为不同种生物之间存在生殖隔离 克服远源杂交不亲和的障碍

（7）否 有性生殖的过程中进行减数分裂，才遵循孟德尔的遗传规律 ?

三、应用创新

1、（1）脱分化（或脱分化形成愈伤组织） 细胞的全能性

（2）S型增长 细胞数量 细胞所处的生长期

（3）保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触

高三生物教案：《植物细胞工程的基本技术导2》教学设计

2.1．1《植物细胞工程的基本技术》学案

一、学习目标：1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。

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则

学习难点：植物组织培养的实验

二、学习过程

(一)、细胞工程

1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 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。

2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。

（二）、植物细胞的全能性

1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。

2、细胞的全能性：细胞全能性的原因（内因）：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 。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 。

（1）实现细胞全能性的条件（外因）： （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 、 ）。

（2）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。

（3）细胞全能性的应用：植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。

3、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 、 和 功能上发生稳定性差异的过程。分化的实质是： 。

4．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同 。

（三）、植物组织培养技术

1．原理：植物细胞具有 ，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 的潜能。

2．过程

离体植物的 _ 组织幼根和芽或胚状体 完整植株。

3．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。

4．植物组织培养：在 和 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 、丛芽，最终形成完整植株。

（四）、胡萝卜的组织培养

1、实验原理

生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。

2、实验步骤

①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。

②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用 溶液消毒30s后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。

③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm。左右的小块。

④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。

⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d后，检查培养材料的污染情况；14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。

⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。

◆3、注意事项

⑴．外植体的选择与制备

①选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。一般来讲，烟草、胡萝卜，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。 ②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因形成层细胞易脱分化。

⑵．植物组织培养注意的要点

①培养基包括所有操作工具都应进行消毒和灭菌，谨防杂菌污染。

②需在无菌条件下操作。 ③接种，继代培养的转移都应在接种箱内进行。

⑶．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。但在由高度分化的组织形成愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化形成试管苗的再生的过程中一定要有光照。诱导形成愈伤组织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。由愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗的过程中需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。

（五）、植物体细胞杂交技术

1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。

2．过程

离体的细胞不同细胞原生质体原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。

3．原理： 和 。

3、去除细胞壁的方法： 。细胞融合的方法： 。细胞融合的标志： 。

三、反思总结.

本节学习了植物组织培养和植物体细胞杂交技术并尝试进行植物组织培养。

本节课的课堂上师生主要解决植物组织培养、植物体细胞杂交技术的过程、特点、以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

四、当堂检测

l、有关全能性的叙述，不正确的是（ ）

A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达

C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性

2、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为 ( )

A．基因的表达有选择性 B．不同的细胞内基因不完全相同

C．细胞丧失了全能性 D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化

3、植物体细胞融合完成的标志是 ( )

A．产生新的细胞壁 B．细胞膜发生融合 C．细胞质发生融合 D．细胞核发生融合

4、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指 ( )

A．不同植物的精子和卵细胞的融合 B．不同植物的原生质体的融合

C．完整的两个体细胞的融合 D．植物花粉细胞的两两融合

5、下列人体细胞中分化程度最低的是（ ）

A．胚胎干细胞 　B．造血干细胞 C．胰腺细胞 　 D．肌肉细胞

6、（06．北京）以下不能说明细胞全能性的实验是（ ）

A．菊花花瓣细胞培育出菊花新植株 　 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

7、（06．江苏）细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是（ ）

A．分化发生在生物体的整个生命进程中 B．分化是基因在特定的时间和空间下选择性表达的结果

C．未离体的体细胞不会表现出全能性 　D．分化过程中遗传物质发生了改变

课后练习与提高

1、下列细胞的全能性最高的是 ( )

A、植物的卵细胞 B、植物的花粉 C、被子植物的受精卵 D、被子植物的叶肉细胞

2．下列属于组织培养的是 ( )

A．花粉培育成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵细胞发育成个体

3．组织培养的理论根据是 ( )

A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性 C．细胞的分裂 D．细胞的分化

4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 ( ) A。一种氨基酸 B．尿嘧啶核苷酸 C．胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D．葡萄糖

5．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是

A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高 B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料

C．过程③包括脱分化和再分化两个过程 D．图中筛选过程不改变抗病基因频率

6．植物M与N有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是 ( )

A．将M嫁接到N上，或将N嫁接到M上 B．利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株

C．将M的花粉授给N，再将所得种子培养成植株

D．将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株

7．在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适合于除去细胞壁 ( )

A．蛋白酶 B．盐酸 C．淀粉酶 D．纤维素酶和果胶酶

8、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是 ( )

A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体 C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网

9．植物体细胞杂交尚未解决的问题有 ( )

A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B．将杂种细胞培育成植株

C．让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状 D．尚未培育出杂种植物

10、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

11．植物体细胞杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。植物体细胞杂交过程不涉及（ ）

A．使用限制性内切酶 B．使用纤维素酶和果胶酶

C．诱导两种不同的细胞融合 D．选择利于杂种细胞分裂和分化的培养基

12、由基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合，可以得到多少种基因型不同的细胞（仅考虑两个细胞融合）（ ） A、6种 B、8种 C、10种 D、12种[来源:高考资源网 ]

13、下列过程中，不发生细胞融合的是 （ ） ( )

A、植物体细胞杂交 B、受精过程 C、氧进入细胞中的线粒体 D、制备单克隆抗体

14、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

15、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）

A、消毒灭菌 B、适宜的温度 C、充足的光照 D、适宜的养料和激素

16、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方法快速繁殖脱毒种苗，以保证该品种品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得过程涉及细胞（ ）

A、有丝分裂 B、分化 C、减数分裂 D、全能性

17（04·广东）下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）

A、叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 B、叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织

C、融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 D、叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性

18、在植物体细胞杂交技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将：（ ）

A、皱缩 B、胀破 C、呈球形 D、保持原状

19、经诱导融合得到的杂种细胞还需经过下列哪项措施才能得到杂种植株

A、分离杂种细胞直接接种便可获得 B、筛选鉴定杂种细胞后，再经植物组织培养才能获得植株

C、让杂种细胞自交获纯系植株 D、杂种细胞经传代培养成植株

20、（多选）下列有关植物体细胞杂交的叙述，正确的是（ ）

A、用酶解法去掉细胞壁，分离有活力原生质体 B、诱导两种植物原生质体融合，形成杂种细胞

C、植物体细胞杂交最终目的是获得细胞代谢产物 D、植物体细胞杂交可以打破生殖隔离

21、A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株基因型是 （ ）

A、DDddYYyyRRrr B、DdYy C、DdYyRr D、DdddYYyyRRrr

22、科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的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[来源:高考资源网][来源:高考资源网]

B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法

C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成

D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离

23、下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：

（1）步骤①是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。

（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。

（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 　，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。

（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。

（5）从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 理由是 　 。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于

（6）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？

24.下图列举了几种植物的育种方式，请据图同答相关问题。

(1)甲育种方式称为________ 。

(2)通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是________。

(3)乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是________。

(4)丙方式将外源目的基因导人受体植物细胞，最常采用的方法是________。在通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是________________________。

(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是________________________。

25.“白菜——甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜——甘蓝”的培育过程示意图，他们的基因型分别为aaBB、ccDD，请回答下列问题：

⑴在上述过程中，实现①②过程常用的物质为。

⑵过程③叫做_____ __技术，该过程的诱导方法有物理法和化学法两大类过程。若用化学法，所用化学试剂名称　 ，该过程中获得的融合细胞的基因型有　 种。

⑶过程④是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是____ _____。

⑷已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为 。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含 条染色体。

⑸通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是　 　 。

⑹⑤过程中进行的细胞分裂方式是 ，该过程先诱导细胞分裂形成 ，再由它分化形成杂种植物幼苗。

⑺植物体细胞杂交方法的优点是 。

[来源: ]

专题2.1.1 植物细胞工程的基本技术 参考答案

当堂检测1、C 2、A 3、A 4、B 5、A 6、B 7、D

课后练习与提高1、C 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.C 13.C 14.C

15、C 16、ABD 17、AD 18、B 19、B 20、ABD 21、C 22、C

23、细胞壁 原生质体 酶解法 聚乙二醇 诱导原生质体融合 组织培养 脱分化 再分化 杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育 不能 因为不同生物之间存在生殖隔离 克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循，因为生物在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传定律，而植物体细胞杂交不属于有性生殖。

[

24.(1)植物体细胞杂交(2)茎尖不带病毒(3)愈伤组织细胞处于不断分裂的状态，易受到培养条，件和外界压力的影响而产生突变(4)农杆菌转化法 ， 基因表达载体的构建(5)能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍

25.⑴纤维素酶和果胶酶 ⑵原生质体融合　聚乙二醇(PEG) 三

⑶高尔基体⑷2M+2N M+N⑸存在生殖隔离 ⑹有丝分裂 愈伤组织

⑺克服远缘杂交不亲合的障碍，在培育作物新品种方面有重大突破

2.1.2 植物细胞工程的实际应用

参考答案：

一、选择题

CDCAC DBBBD BDBA （ABC）

二、非选择题

1、（1）细胞分裂素 促进细胞分裂 （2）生长素 促进生根 （3）1 3 2 4

（4）营养物质 有机物 矿质元素 （5）排列松散、无定形、高度液泡化

2、（1）脱分化 再分化（2）水和无机盐 无菌（3）全能性

3、（1）无性生殖 （2）脱分化 再分化 愈伤组织 （3）全能性 （4）N、P、S、K、Ca、Mg

4.（1）重力作用很弱 细胞膜有具一定的流动性 电刺激诱导融合

（2）自身融合 多（或四） （3）克服了远缘杂交不亲和的障碍

（4）如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离。培养过程中也可能会发生基因突变

三、应用创新

1、（1）杂交育种1 单倍体育种1 A→B→C1 能较快得到纯合体，缩短育种年限1

（2）花药离体培养1

（3）基因突变1 A、D和G（或B、K、F）2[来源: ]

（4）目的基因导入受体细胞 1 DNA杂交等1

（5）脱分化 1 再分化 1 胚乳1

（6）天然种子萌发出的植株属于有性生殖，可能因性状分离而丧失其优良特性

高三生物教案：《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助教师掌握上课时的教学节奏。您知道教案应该要怎么下笔吗？下面的内容是小编为大家整理的高三生物教案：《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计，希望对您的工作和生活有所帮助。

本文题目：高三生物教案：第二轮基因工程和细胞工程

【考纲要求】

1. 基因工程的诞生 I 5. 植物组织培养 II

2. 基因工程的原理及技术 II 6. 动物细胞培养和体细胞克隆I

3. 基因工程的应用 I 7. 细胞融合和单克隆抗体 II

4. 蛋白质工程 I

【课前回顾区】

1. 利用关键词构建网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备

2. 基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象

3. 基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检测和鉴定

4. 细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理

5. 细胞表现全能性的条件

6. 原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗?

7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点

【课堂探究区】

探究一：完成基因工程操作的步骤

思考：蛋白质工程的操作和基因工程有何不同?

【典型例题1】下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

限制酶 BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ

识别序列

及切割位点 ↓

GGATCC

CCTAGG

↑ ↓

AAGCTT

TTCGAA

↑ ↓

GAATTC

CTTAAG

↑ ↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是__________________________________________________________。

(4)与只使用EcoR Ⅰ相比较，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止____________________________________________。

(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________________酶。

(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了______________ _____________________。

(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在__________________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

探究二:画出植物组织培养技术的操作流程

【典型例题2】科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶________________分别对________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。

(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________________作为标记基因。

(3)研究人员通常采用________________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________________过程。

探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程

【典型例题3】有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是________________________________________。

(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_________________________，这种育种方法的优点是_______________________________________________

(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是___________________________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________________________________________________________

(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是___________________________________________________________。

【课后检测】

1.人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。图T14-3是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：

图T14-3

(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是____________、____________。

(2)获取①基因的常用方法有________________(举一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶处理，为获取数量较多的未受精卵细胞，需用____________处理母牛。

(4)⑤→⑦为____________技术，操作的时期是________________。

专题15 基因工程和细胞工程

【答案】

【典型例题1】

1.(1)0、2

(2)高

(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

(5)DNA连接

(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞

(7)蔗糖为唯一含碳营养物质

【典型例题2】

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2

(2)抗氨苄青霉素基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即给分)　抗原—抗体杂交

(4)脱分化、再分化

【典型例题3】

3.(1)大于800 lx光照

(2)植物细胞的全能性

克服了远缘杂交不亲和的障碍

(3)既能无限繁殖，又能产生特定的抗体

特异性强、灵敏度高、化学性质单一

B淋巴细胞高度分化，不能增殖

(4)

【课后检测】

1.(1)核移植技术　动物细胞培养

(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)　基因表达载体的构建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

高三生物教案：《细胞呼吸》优秀教学设计

一、相关概念：

1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成 二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸

2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。

3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。

4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。

二、有氧呼吸的总反应式：

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量

三、无氧呼吸的总反应式：

C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量

C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量

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呼吸方式

有氧呼吸

无氧呼吸

不

同

点

场所

细胞质基质，线粒体基质、内膜

细胞质基质

条件

氧气、多种酶

无氧气参与、多种酶

物质变化

葡萄糖彻底分解，产生

CO2和H2O

葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精等

能量变化

释放大量能量（1161kJ被利用，其余以热能散失），形成大量ATP

释放少量能量，形成少量ATP

六、影响呼吸速率的外界因素：

1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。

温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。

2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。

4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

七、呼吸作用在生产上的应用：

1、作物栽培时，要经常松土，证根的正常呼吸，吸收无机盐

2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。

3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。

4、伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌有氧呼吸

5、菌酿酒：选通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精

6、定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡

7、慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸

8、风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸