人教版高中生物选修三2.1.2植物细胞工程的实际应用学案。
经验告诉我们，成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“人教版高中生物选修三2.1.2植物细胞工程的实际应用学案”，欢迎大家与身边的朋友分享吧！
2.1.2植物细胞工程的实际应用
1.理解植物细胞工程在植物繁殖、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产中的作用。
2.说出植物细胞工程的实际应用。
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
(1)概念：用于优良品种的技术。
(2)特点：属于繁殖，能够保持的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
(3)实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用来培育兰花。
2．作物脱毒
(1)选材部位：植物的附近。
(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至。
(3)实例：目前采用培养技术来脱除病毒，在、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
3．人工种子
(1)概念：以植物组织培养得到的、、顶芽和腋芽等为材料，经过人工包装得到的种子。
(2)特点
①后代。
②不受、和限制。
(3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)过程：花药离体培养―→单倍体植株――→染色体加倍纯合子植株。
(2)优点
①后代是纯合子，能稳定遗传。
②明显缩短了育种的年限。
2．突变体的利用
(1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受和(如射线、化学物质等)的影响而。
(2)利用：筛选出对人们有用的，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：、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。
2．技术：技术。
3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产；另外，三七、紫草和银杏的也都已经实现了工厂化生产。
思考交流
1．植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？
2．脱毒苗培育时常用茎尖作材料，为什么不用根尖或其他分生区呢？
正误判断
1．微型繁殖技术实际是通过植物组织培养技术来完成的。()
2．进行作物脱毒时，只能选取无病毒的茎尖进行组织培养。()
3．利用人工种子繁殖时，其后代无性状分离。()
4．单倍体育种不能得到作物新品种。()
5．人参皂甙的工厂化生产利用了植物细胞的全能性。()
一、植物繁殖的新途径
什么是植物的微型繁殖？其实质和原理分别是什么？什么是人工种子？人工种子主要由哪几部分组成？
二、作物新品种培育方法的比较
作物新品种的培育方法主要有哪几种？单倍体育种与花药离体培养有何异同？人工种子与单倍体育种有什么区别？
例1下图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图回答：
原生质体
(1)图中单倍体植株通常的获取方式是________。若图中单倍体细胞含2个染色体组，A有4个染色体组，则③过程所用化学试剂的作用是_________________________________________。
(2)图中B和C过程的不同点是________________________________________，这种不同主要的决定因素是________________________。
(3)若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理________。(4)若要获得水稻的“人工种子”，则应选用图中的________结构，该结构与正常受精卵形成的________有类似的结构和发育过程。
(5)若D为胡萝卜—羊角芹，②过程常用的物理方法有________________等；经融合处理后，已经融合的细胞类型有________________种(若融合的细胞只考虑两两融合)。
(1)花药离体培养 抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成
(2)B过程中形成的是胚状体，而C过程形成的是丛芽 细胞分裂素与生长素的比值
(3)愈伤组织
(4)胚状体 胚
(5)离心、振动、电激 3
课堂达标
1．下图为植物组织培养的基本过程，若制作人工种子，生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用编号()
①――→脱分化②――→再分化③―→④
A．④② B．③②C．③④D．④③
2．甘薯种植多年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。获得无病毒幼苗的最佳办法是()
A．选择优良品种进行杂交B．进行远缘体细胞杂交
C．利用芽尖进行组织培养D．人工诱导基因突变
3．下列对人工种子正确的叙述是()
A．通过科技手段人工合成的种子
B．利用植物组织培养技术获得的种子
C．种皮能够自我生成的种子
D．人工种子发芽率低
4．用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是()
A．种植→F2→选出性状不分离者→纯合子
B．种植→秋水仙素处理→纯合子
C．种植→生长素处理→纯合子
D．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
5．下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是()
A．采用嫁接方法培育苹果新品种
B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草
C．用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射
D．使用秋水仙素对棉花植株进行处理
6．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答相应的问题。
(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是________________________________________________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体________________________________________________________________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物(如紫杉醇)，可将①________放入液体培养基中经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞浮液，再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生________________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于______________、________________、________________等育种过程中。
课外强化
1．某株名贵花卉用种子繁殖时会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，但不能采用该植株的()
A．茎尖B．芽C．叶片D．花粉粒
2．在下列各育种方式中，与组织培养技术无关的是()
A．利用花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株
C．通过组织培养培育人工种子
D．通过体细胞杂交培养“番茄—马铃薯”杂种植株
3．右图表示一人工种子，下列与人工种子培育生产过程有关的叙述，不正确的是()
A．人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B．胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的
4马铃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，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程涉及细胞的()
①有丝分裂 ②分化 ③减数分裂 ④全能性
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④
5．百合利用它的球茎进行无性繁殖，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。在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法是()
A．花药离体培养B．选取成熟组织进行培养
C．利用茎尖进行组织培养D．人工诱导基因
6．下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是()
植物叶片――→a叶组织块――→b愈伤组织――→c有生根发芽能力的胚状体结构――→d人工种子――→e种苗
A．脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用
B．再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C．从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性
D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
7．下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。
(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入受体植物细胞，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方式相比，其优点是________________________________。
延伸阅读
人教版高中生物选修三第2章细胞工程学案
第2章细胞工程（学案28）
学习目标
1、植物的组织培养
2、动物的细胞培养与体细胞克隆
3、细胞融合与单克隆抗体
预习探究
1.细胞工程
(1)操作水平：。
(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的或获得。
2.植物细胞的全能性
(1)概念：具有某种生物全部的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。
(2)原理：细胞内含有本物种的。
(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术
(1)原理：植物细胞具有。
(2)过程
4.植物细胞工程的应用
(1)微型繁殖：优点是能够。
(2)作物脱毒：利用等无毒组织进行微型繁殖。
(3)培育：可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。
(4)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。
(5)细胞产物的工厂化生产：即利用技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。
5.动物细胞培养条件
①无菌、无毒的环境：对和所有培养用具进行无菌处理，添加，定期更换培养液以清除。
②营养：除正常的有机和无机营养外，需加入等一些天然成分。
③适宜的温度和pH：温度为℃(哺乳动物)，pH为。
6.动物细胞融合
(1)原理：。
(2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、、电激等。
(3)意义：突破了的局限，使成为可能，也为制造
开辟了新途径。
7.单克隆抗体
(1)制备过程
(2)优点：特异性强、，可大量制备。
(3)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和。
④气体环境：含95%空气加5%CO2的混合气体，其中后者的作用是。
(3)应用：生物制品的生产、检测、医学研究。
8.动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)动物体细胞核移植技术的过程
(2)原理：。
(3)结果：。
课堂探究
1.动物细胞培养过程中，也需要将动物细胞分散开来，这与观察植物细胞的有丝分裂中的解离作用类似。两种处理方法的结果最大的区别是什么？
2．通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样？
3.单克隆抗体制备过程中，第一次筛选和第二次筛选的目的有何不同？
当堂达标
1.下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是()
A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
B.过程①需控制好培养基中植物激素的比例
C.经过程①细胞的形态和结构发生了变化
D.过程③需使用液体培养基，有利于细胞增殖
2.“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、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是()
A.除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶
B.通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导
C.杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁
D.愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程
3.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是()
A.制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块
B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸
C.为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素
D.本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小
4.如图所示为哺乳动物生殖的过程。其中b为卵细胞，c为体细胞。下列叙述不正确的是()
A.形成动物①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖
B.产生动物②的过程中可发生基因突变、基因重组等
C.动物②的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性
D.a、b、c细胞的形成过程，仅c细胞为有丝分裂
5.关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是()
A.①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B.②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C.④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D.⑤可以无限增殖
6.植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下面所示图解简单表示：
叶片――――――――――→a洗净、灭菌、切条、酶解原生质体悬液――――→b过滤、离心纯净的原生质体―――――→c培养基中培养愈伤组织―→d胚状体―→e植株
(1)培育胚状体利用了__________________这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了________________。培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有____________________等植物激素，还需要对培养基进行严格的________________。
(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需要培养到________________；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到________________。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是________________法。
(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过________________。
①无丝分裂 ②有丝分裂 ③减数分裂 ④原代培养 ⑤传代培养 ⑥植物体细胞杂交 ⑦细胞融合 ⑧脱分化 ⑨再分化
7.野生黑芥(染色体数为2A)具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜(染色体数为2B)易感染黑腐病菌而患病，用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，操作流程如图。请据图回答下列问题：
(1)图中涉及到的生物工程技术有________________。过程①PEG的作用是______________，此时培养液需要保持一定渗透压的目的是________________。
(2)经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成________________，经过②________________形成杂种植株。
(3)若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制成临时装片，然后在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的________________。
(4)用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是________________；用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具有________________________________的杂种植株。
8.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题：
(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有________________________________。
(2)过程①常用的酶是____________________，细胞融合完成的标志是__________________。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂____________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到__________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，当观察到______________________________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(4)过程③和过程④依次为_______________________________________________________，
过程④中的培养基常添加的植物激素是__________________________。
(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含______条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于____________植株。
人教版高中生物选修三学案：单元检测二——专题2细胞工程
一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师提前熟悉所教学的内容。关于好的教案要怎么样去写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《人教版高中生物选修三学案：单元检测二——专题2细胞工程》，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！
单元检测二——专题2 细胞工程
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(共12个小题，每小题5分，共60分)
1．下列事实能体现细胞全能性的是()
A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B．单细胞的DNA在体外大量扩增
C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体
D．胚胎干细胞经诱导培育成人体器官
2．下列有关细胞工程的叙述，不正确的是()
A．细胞工程应用的是细胞生物学和分子生物学的原理和方法
B．可以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核内的遗传物质
C．可以通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品
D．根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域
3．在植物细胞工程的技术中，无须激素调节的是()
A．组织培养中促使细胞脱分化
B．制备原生质体时去除细胞壁
C．组织培养中促使细胞再分化
D．促使融合细胞形成愈伤组织
4．既可用于基因重组技术又可用于细胞融合技术的是()
A．病毒 B．纤维素酶
C．聚乙二醇D．质粒
5．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()
A．培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体
B．培养中的人B淋巴细胞能够无限地增殖
C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株
D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
6．关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是()
A．乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞
B．乳腺细胞易于乳腺癌细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞
C．乳腺细胞易于乳腺癌细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞
D．乳腺癌细胞易于乳腺细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞
7．下列有关细胞和细胞工程的说法错误的是()
A．细胞衰老时染色质固缩，染色加深，基因表达受阻，新陈代谢减慢
B．细胞分化时，在形态、结构和生理功能产生稳定性差异前，细胞内部就已发生了基因选择性表达
C．植物组织培养技术可用于培育无病毒植物、生产食品添加剂、制作人工种子
D．动物细胞融合可以克服远缘杂交不亲和障碍，扩大了用于杂交的亲本组合范围
8．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是()
A．壁虎断尾后重新长出尾部
B．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂
C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
D．小鼠腺细胞的自我复制
9．名为“我的皮肤”的生物活性绷带自从在英国诞生后，给皮肤烧伤病人带来了福音。该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本，再让其在特殊的膜片上增殖。5～7天后，将膜片敷在患者的伤口上，膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口，并促进新生皮肤层生长，达到加速伤口愈合的目的。下列有关叙述中，不正确的是()
A．“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程
B．人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降
C．种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人
D．膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口，加速患者自身皮肤愈合与细胞膜上的HLA有关
10．某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是()
A．制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理
B．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C．为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
11．关于番茄—马铃薯杂种植株，下列叙述不正确的是()
A．若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含(m＋n)条染色体
B．过程②结束后需要淘汰自身融合的细胞
C．过程③不存在细胞分裂
D．⑤过程存在有丝分裂、减数分裂及细胞分化
12．下列实例与所利用的技术或原理不相符的是()
A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术
B．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性
C．植物原生质体融合和动物细胞融合利用了细胞膜的选择透过性
D．愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关
二、非选择题(共40分)
13．(14分)通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题。
离体的植物器官、组织或细胞――→①愈伤组织――→②胚状体――→培养植物体
图甲 植物组织培养过程
表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况
A组B组C组D组E组
吲哚
乙酸03ppm3ppm0.03ppm0
细胞
分裂素00.2ppm0.002ppm1.0ppm0.2ppm
花芽生
长状况仍是组织切块形成愈伤组织愈伤组织分化出根愈伤组织分化出嫩芽稍生长
(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是____________________。
(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[]________和[]________过程，在此过程中被培养的细胞始终受________的调节(“[]”中填序号)。
(3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是________________________________________________。
(4)从表乙的实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是________________________；而在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是____________________________________________。
14．(13分)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答：
(1)溶菌酶的作用是________。
(2)PEG的作用是____________。
(3)经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是_______________________________________________________________。
(4)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株。
(5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中；同时设置________________为对照组。经搅拌、静置各3分钟后，分别测定上层水样的石油浓度和COD值(COD值越高表示有机物污染程度越高)，计算石油去除率和COD去除率，结果如下图。
(6)目的菌的种群增长曲线呈__________型。在40～44小时，发酵液对石油污水的净化效果最好，其原因是______________________________________________________________。
15．(13分)下图为某同学根据杂交瘤技术的方法设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案，据图回答相关问题。
(1)该方案能达到预期效果吗？________，原因是__________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中②为________过程，常用____________作为诱导剂，该细胞继承了__________________________，因此不仅能分泌________________，还有____________________的本领。
(3)破伤风杆菌的抗体最终可以从________和________中提取。
人教版高中生物选修三1.3基因工程的应用学案
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助教师能够井然有序的进行教学。教案的内容具体要怎样写呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“人教版高中生物选修三1.3基因工程的应用学案”，仅供参考，欢迎大家阅读。
1.3 基因工程的应用
1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、改良农作物的品质、利用植物生产等方面。
二、动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面
项目应用基因来源或处理成果
提高动物的生长速度 外源基因转基因绵羊、转基因鲤鱼
改善畜产品的品质 基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少
转基因动物生产药物 药用基因＋蛋白基因的启动子乳腺生物反应器
转基因动物作器官移植的供体抑制或除去基因结合培育出没有的转基因克隆猪器官
2.基因工程药物
(1)方式：利用基因工程培育“”来生产药品。
(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗
1.概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
2．类型：基因治疗和基因治疗。
3．成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞，治疗。
思考交流
通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因？
正误判断
1．基因工程育种与传统育种相比并无优势。()
2．通过植物基因工程可以减少农药的使用量。()
3．利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然的蛋白质不同。()
4．所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。()
1．基因检测与基因治疗的比较
目的基因的作用备注
基因
检测制作相应，利用原理，快速、准确地检测人类某种疾病临床应用阶段
基因
治疗把的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，可分为和两种方法仅处于初期的临床试验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的开展
2.两种基因治疗途径的比较
途径
比较体外基因治疗体内基因治疗
不
同
点方法
特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制
相同点都是将外源基因导入靶细胞，以纠正基因.
例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题：
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是________________。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入________中，原因是____________________________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。
(1)显微注射法(2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达(3)DNA分子杂交(4)膀胱上皮
课堂达标
1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()
A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因
B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因
C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因
D．耐寒的番茄——抗冻基因
2．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是()
A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒
B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．抗病毒转基因植物可以抗害虫
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
3．21世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞，并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。以下与基因芯片有关的叙述中，不正确的是()
A．利用基因芯片可以进行基因鉴定B．利用基因芯片可以改造变异基因
C．利用基因芯片可以检测变异基因D．基因芯片技术能识别碱基序列
4．“工程菌”是指()
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到的新细胞株系
C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系
D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类
5．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是()
A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症
B．用DNA探针检测病毒性肝炎
C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
D．用基因替换的方法治疗21三体综合征
6．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐储藏。为满足人们的生产、生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如下图，请回答下列问题。
抗软化番茄的培育过程示意图
(1)过程①需要的工具酶有_____________________。
(2)构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入外源基因外，还需要有___________________________。
(3)提取目的基因采用的限制性核酸内切酶的识别序列和切点是—↓GATC—。在目的基因的两侧各有1个酶的切点，请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性末端的过程示意图。
(4)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做________________。目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是___________________________。
(5)从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了______无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。
课外强化
1．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是()
A．提高光合作用效率B．延长果实的储藏期
C．培育新作物品种D．提高植物的抗性
2．抗病毒转基因植物所采用的基因，使用最多的是()
①病毒外壳蛋白基因 ②几丁质酶基因
③抗毒素合成基因④病毒的复制酶基因
A．①②③ B．③④C．②③④D．①④
3.转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，上图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是()
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
4．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()
①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体细胞
A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④
5．科学家将含有人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育的羊能分泌含α－抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及()
A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA以自身为模板自我复制
D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
6．1976年，美国的H·Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌体内，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物。上述的“表达”是指该基因在大肠杆菌体内()
A．能进行DNA的复制B．能进行转录
C．能合成人的生长激素D．能控制合成人的生长抑制素释放因子
7．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()
A．从大肠杆菌体内制取白细胞介素B．在酵母菌体内获得干扰素
C．利用青霉菌获取青霉素D．在大肠杆菌内获得胰岛素
8．某研究小组进行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作，下图为他们前期研究工作的简要操作流程图：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是________；在步骤②之间扩增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________
________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用的酶是______________________________。
(3)构建重组表达载体时，一般需要将H基因与载体结合，常用作基因工程载体的是________；在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时，常常要借助载体上________的表达。
(4)某志愿者接种甲型H1N1流感病毒的疫苗后，第15天感染甲型H1N1流感病毒，则体内________细胞将迅速增殖分化形成________细胞，从而产生大量抗体；当该病毒侵入人体细胞后所引起的免疫反应是________与宿主细胞紧密接触并使其裂解。
(5)机体能合成数百万种特异性抗体，抗体种类如此多的原因是其结构中的
________________________________________________________________________。
人教版高中生物选修三3.3胚胎工程的应用及前景学案
作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“人教版高中生物选修三3.3胚胎工程的应用及前景学案”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！
3.3 胚胎工程的应用及前景
1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。
2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
一、胚胎移植
1.胚胎移植概念
(1)对象：雌性动物体内的或通过及其他方式得到的胚胎。
(2)移植条件：同种、相同的其他雌性动物体内。
(3)供体：在胚胎移植中的个体。
(4)受体：在胚胎移植中的个体。
(5)本质：生产胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的过程。
(6)地位：是胚胎工程的一道“工序”。
2．胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性优良个体的。
(2)了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行处理后，增加后代数量。
3．胚胎移植的生理学基础及相应意义
生理学基础意义
同种动物的供、受体生殖器官的是相同的为供体的胚胎移入受体提供了相同的
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与建立组织上的联系，而是处于游离状态为胚胎的收集提供了可能
受体对外来胚胎基本上不发生为胚胎在受体内的存活提供了可能
供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系，但其不受任何影响为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障
4.胚胎移植的基本程序和方法
(1)程序：供、受体的选择和―→配种或人工授精―→胚胎的、检查、培养或保存―→胚胎及检查。
(2)胚胎移植的方法有：手术法和。
二、胚胎分割
1.方法：采用切割早期胚胎。
2．应用：通过此技术可提高利用率。
3．主要仪器设备：实体显微镜和。
4．选用的胚胎：应选择发育良好、形态正常的或。
5．分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，需要将均等分割。
三、胚胎干细胞
1.哺乳动物的胚胎干细胞(embryonicstemcell)简称ES或EK细胞，是由或中分离出来的一类细胞。
2．特点
(1)在形态上表现为：、、核仁明显。
(2)在功能上：具有发育的。
(3)在体外培养条件下，可以增殖，而不，因此，可以对它进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。
3．主要用途
(1)可以用于治疗。
(2)可以培育出。
(3)可以揭示和细胞凋亡的机理。
(4)可以用于哺乳动物的个体发生和的研究。
思考交流
1．在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？
2．现代畜牧业中可以通过胚胎工程人工创造双胞胎或多胞胎，它们的运用有何意义？
正误判断
1．胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。()
2．受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。()
3．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。()
4．胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。()
5．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。()
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。()
1.胚胎移植时对供体和受体分别有哪些要求？胚胎移植的实质是什么？何谓同期发情？
例1将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是()
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，说明移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
D
2.胚胎分割的理论基础和物质基础分别是什么？
例2现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大。下图为通过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题。
(1)A细胞是____________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到______________时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_______________
________________________________________________________________________。
(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别________________。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于______________，该生殖方式属于____________。
(1)(次级)卵母细胞 获能 桑椹胚或囊胚 胚胎分割要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步的发育(2)相同(3)供核的亲本 无性繁殖
3.干细胞主要有哪些类型？各有什么特点？
例3下列有关干细胞的叙述，错误的是()
A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B．胚胎干细胞在体外培养能增值但不能被诱导分化
C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程
D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治白血病
B
课堂达标
1．胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是()
①配种或进行人工授精 ②检查 ③对胚胎进行移植
④移植后的检查 ⑤对供、受体的选择和处理 ⑥对胚胎的收集 ⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④D．①⑤⑥⑦②③④
2．下列为胚胎在受体内的存活提供了可能的是()
A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化在排卵后是相同的
B．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C．供体胚胎可与受体子宫建立正常生理和组织上的联系
D．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
3．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是()
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
4．胚胎移植过程中，对选择的供、受体母牛用激素进行同期发情处理的原因是()
A．防止受体牛不愿意接受胚胎
B．只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育
C．有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应
D．提高卵子和精子受精能力
5．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是()
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
6．牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是__________、__________和__________。
(2)过程①②③分别是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行________。
(4)过程②常用________和________方法进行。
课外强化
1．华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④体细胞克隆⑤胚胎移植
A．①③B．①④ C．②⑤D．③⑤
2．下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是()
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
3．利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是()
A．细胞分裂B．细胞特化C．细胞分化D．细胞增殖
4．胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。下图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是()
A．同期发情处理与过程a使用的是同一种激素
B．过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同
C．过程c有手术法和非手术法两种方法
D．供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀
5．表现型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是()
A．试管动物培养B．胚胎移植C．胚胎分割移植D．受精卵移植
6．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
7．下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题：
(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是从________________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的________细胞就是ES细胞。
(2)胚胎干细胞在功能上具有发育的____________________________。
(3)图中反转录病毒的作用是_____________________，过程③利用了反转录病毒的________特性。
(4)“万能细胞”经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是_________________________________________。
(5)请说出一种胚胎干细胞的应用：______________________________________________。
