高考生物现代生物科技专题第2讲细胞工程学案苏教版

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1、第2讲　细胞工程考纲要求全国卷五年考情1.植物的组织培养(Ⅱ)2013·卷ⅡT402.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)2017·卷ⅢT38，2016·卷ⅡT403.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)2014·卷ⅠT40考点一

2、植物组织培养与植物体细胞杂交(对应学生用书第247页)[识记—基础梳理]1．细胞工程(1)操作水平：细胞水平或细胞器水平。(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。(3)分类：植物细胞工程和动物细胞工程。2．植物组织培养技术(1)概念理解①培养对象：离体的植物组织、器官、细胞

3、或原生质体。②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件。③培养结果：产生部分或完整植株。(2)操作流程愈伤组织根、芽或胚状体―→试管苗(3)理论基础——细胞的全能性①概念：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物质基础：细胞中具有本物种全部遗传信息。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(3)流程分析①过程a为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

4、胶酶。②过程b是原生质体的融合，其原理是细胞膜的流动性。③诱导b融合的两种方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。④过程c是原生质体融合后再生出细胞壁。⑤过程d是植物组织培养技术，其原理是细胞的全能性。(4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。4．植物细胞工程的实际应用(1)(2)作物新品种的培育(3)细胞产物的工厂化生产(如人参皂甙干粉的生产)。[理解—深化探究]1．细胞全能性(1)原理：细胞内含有本物种全部的遗传信息。(2)体内细胞全能性不表达的原因：基因在特定的

5、时间和空间条件下选择性表达。(3)细胞全能性表达的条件：具完整细胞结构，离体，无菌，一定的营养、激素和其他适宜的外界条件。(4)细胞全能性大小与细胞分化程度成反比。2．植物组织培养与植物体细胞杂交比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程离体的植物器官、组织或细胞↓脱分化愈伤组织↓再分化根、芽或胚状体↓发育植物体选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同的植物细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融

6、合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂3.脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程外植体→愈伤组织愈伤组织→幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件(1)离体(2)适宜的营养(3)生长素/细胞分裂素的比例适中(4)不需光(1)离体(2)适宜的营养(3)生长素/细胞分裂素的比例高或低诱导生根或生芽(4)光照[运用—考向对练]1．(2018·湖北武汉调研)应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑

7、橘耐盐植株的实验流程：茎段→→耐盐植株回答下列问题：(1)愈伤组织是由离体的茎段经________过程形成的，此时愈伤组织细胞________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是________________，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是________________；处理2中添加的物质X为________。(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得的抗虫棉中，必

8、须用到植物组织培养技术的是________________。[解析]　(1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分化的特点，细胞依然具有较高的全能性。(2)图中对愈伤组织进行了两次处理，第一次处理是用γ射线照射诱发愈伤组织细胞发生基因突变。愈伤组织细胞分裂能力强，易受到培养条件和外界压力的影响而发生基因突变。第二次处理是抗盐接种实验，即在培养基中加入氯化钠，适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤组织死亡。(3)作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫基因的Ti质粒导入到植物体细

9、胞中，再利用植物组织培养技术获得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜—甘蓝杂种植株，需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。[答案]　(1)脱分化　具有(2)诱发基因突变　愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变　NaCl(或盐)(3)白菜—甘蓝、抗虫棉2．(2018·陕西西安长安一中第一次检测)下图是植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答：(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。目