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1、从不放松对“三个代表”等党和国家政治方针的学习，每天收看听闻，关心国家大事，积极参加党组织的各种活动，在工作一年后，荣誉地为由一名中国共产党预备党员成为正式党员，实现了我多年的愿望第一节细胞工程概述1了解细胞工程的发展。2掌握细胞工程的基本技术。(重、难点)3理解细胞工程的应用。(重点)细胞工程及植物组织培养技术1细胞工程的发展时间科学家实验过程贡献1907年哈里森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1937年高特里特离体培养胡萝卜组织，并使细胞增殖成功进行了植物组织培养1972年卡尔逊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
2、杂交植株1996年韦尔穆特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融合培养首次克隆出绵羊“多莉”2.细胞工程的概念及分类(1)操作原理和方法：细胞生物学和分子生物学。(2)操作水平：细胞或细胞器水平。(3)操作条件：体外无菌条件下进行培养繁殖。(4)操作目的：按照人的意愿去改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的综合性科学技术。(5)分类：根据研究对象：a植物细胞工程；b动物细胞工程等。根据使用技术：a植物组织培养技术；b细胞融合技术；c细胞核移植技术等。3植物组织培养技术(1)细胞全能性：含有一个物种全套遗传物质的细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能，细胞的这种特性称为
3、细胞全能性。(2)植物组织培养：指依据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物的器官、组织、细胞或原生质体，并在培养基上培养，在适宜的条件下使其发育成部分或完整植株的技术。(3)培养材料：最常用的是植物的茎尖、根尖、幼嫩的叶片和花药等，也称外植体。(4)一般过程：外植体(分离的植物器官、组织、细胞或原生质体)(无菌，适宜的培养基)脱分化愈伤组织(一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞)再分化胚状体或根和芽完整植物体（5）条件（6）培养基的成分：通常包括水分、无机盐、碳源、氮源、维生素等。（7）植物细胞的脱分化（或去分化）：由已经分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。（8）再分化：愈伤组织
4、继续培养，重新诱导分化形成胚状体或根和芽等的过程。合作探讨),下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图分析：探讨1：在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？提示：防止杂菌感染。探讨2：图中A是什么过程？为什么该过程要求“避光条件”下培养？B是什么过程？该过程也需要“避光条件”培养吗？提示：脱分化；脱分化过程中，光照易诱导分化产生导管等组织，不利于形成愈伤组织。再分化；再分化过程中一定要有光照，利于组织分化和分化出的芽、叶进行光合作用。探讨3：植物组织培养所用的培养基中在脱分化和再分化中起关键作用的激素是什么
5、？ 提示：细胞分裂素和生长素。探讨4：从繁殖方式上看，植物组织培养属于哪种繁殖方式？为什么？ 提示：无性繁殖。植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生，所以是无性繁殖。思维升华1.对细胞全能性的理解（1）理论依据,生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。（2）细胞全能性的内涵和原因,内涵：高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。原因：具有该物种的全部遗传信息。 (3)实现全能性的条件材料离体的植物细胞、组织或器官培养基种类齐全、比例合适的营养物质及一定
6、的植物激素外界条件无菌操作、光照(4)细胞全能性的标志：由细胞发育成完整的个体。(5)不同细胞的全能性比较受精卵(全能性最高)卵细胞(具有较高的潜在全能性)体细胞(全能性较低)。未分化或分化程度低的细胞分化程度高的体细胞。植物细胞动物细胞；增殖细胞不增殖的细胞。随着细胞分化的程度不断提高，细胞的全能性逐渐减小。(6)植物细胞表达全能性的条件具有完整细胞结构，处于离体状态。在一定的营养物质、植物激素(主要是生长素、细胞分裂素等)和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。特别提醒在植物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织和器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择
7、性表达的结果。但它们的遗传潜力并没有丧失，全部的遗传信息仍然被保存在DNA的序列中，一旦脱离原来组织和器官的束缚成为游离状态的细胞，在一定的营养条件下，并在植物激素的诱导下，就能表现出全能性，发育成完整的植株。细胞全能性的针对对象是多细胞生物的细胞，而非单细胞生物的细胞。2植物组织培养的培养基及培养过程(1)培养基的成分及作用成分主要内容作用水水(H2O)为细胞代谢提供液体条件，参与细胞代谢无机营养大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg、Na等微量元素：Fe、Mn、Mo、B、Cu、Zn满足植物对各矿质元素的需求，参与各种物质合成、代谢调节，生长必需有机营养蔗糖提供碳源、调节渗透压氨基酸提供氮源维
8、生素如B1、B3、B5、B6等合成酶或辅酶天然附加物酵母提取物、玉米胚乳、麦芽浸出物、番茄汁有利于愈伤组织的诱导和再分化生长物质生长素、细胞分裂素等诱导脱分化形成愈伤组织，诱导愈伤组织再分化形成植株(2)培养过程培养流程离体的植物器官、组织、细胞或原生质体愈伤组织胚状体或丛芽(试管苗)植株。几个生理过程的比较名称过程形成体特点培养基中的主要激素光照条件条件脱分化由外植体成为愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团生长素或2，4D(生长素类似物)避光(1)离体(2)提供营养物质(3)提供激素(4)提供其他适宜条件再分化由愈伤组织成为幼苗或胚状体有根、芽或有生根发芽的能力生长素与细胞分裂素需光营养
9、生长、生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成自身产生的各种植物激素需光栽培1下列对细胞全能性的表述，正确的是() A离体的植物细胞均能表现出全能性B肝脏细胞是高度分化的动物细胞，没有全能性C花粉可培育成单倍体植株是细胞全能性的表现D植物体内细胞由于分化，全能性不能表达【解析】离体的植物细胞要表现出全能性还需营养物质、植物激素和其他适宜外界条件。肝脏细胞是高度分化的动物细胞，全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性。分化的植物细胞具有全能性，但细胞要表达全能性必须要在一定条件下离体培养。【答案】C2(2016长沙期中检测)下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答
10、下列问题：菊花茎尖培养基中培养植物体(幼苗)(1)图中B是_。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是_。(2)菊花的组织培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是_。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是_。要促进茎尖细胞分裂、分化和生长，培养基中应含有_激素。(3)脱分化是指_，脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度和氧气等外界条件外，还要保证_。否则植物组织培养就不能成功。(4)这样培养成的试管苗的基因型是_。【解析】(1)离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。脱分化产生的愈伤组织继续培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成
11、的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是植物细胞具有全能性。(2)离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是MS培养基，其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S。试管苗形成过程中要每日用日光照射12 h，其目的是试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，故培养基中要加入生长素和细胞分裂素。(3)由高度分化的植物器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化和再分化这两个过程
12、的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证无菌。否则植物组织培养就不能成功。(4)由于植物组织培养过程，细胞进行的是有丝分裂，故培育成的试管苗的基因型是AaBb。【答案】(1)具根、芽的胚状体(丛芽、根和芽)植物细胞具有全能性(2)N、S、P、K、Ca、Mg试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物细胞分裂素和生长素(3)高度分化的植物器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程无菌 (4)AaBb细胞融合技术、植物体细胞杂交、细胞核移植及细胞工程的应用1细胞融合技术(1)概念：细胞融合技术是采用自发或人工的方法使两个或多个细胞融合为一个细胞的技术。(2)融合过程：在促融合因子的作
13、用下，细胞膜发生粘连、破裂，细胞质发生融合，进而发生核融合，形成杂种细胞。(3)促融合方法：生物法(如病毒诱导融合法)、化学法(如聚乙二醇诱导融合法)、物理法(如电场诱导融合法)。2植物体细胞杂交(1)概念：运用细胞融合技术，在一定条件下把不同种植物的体细胞融合形成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术称为植物体细胞杂交。(2)原生质体：是指去除植物细胞壁后裸露的植物细胞结构等。(3)植物细胞杂交过程不同来源植物细胞不同细胞原生质体融合的原生质体杂种细胞愈伤组织杂种植株。(4)实例：白菜甘蓝品种的获得。3细胞核移植技术(1)动物细胞核移植技术：是把一个动物细胞的细胞核移入一个已经去除细胞
14、核的卵母细胞中，使其重组并发育为一个新的胚胎，最终发育为一个动物个体的技术。(2)早期的核移植技术：利用显微操作的方法将卵母细胞的细胞核取出，再注入其他细胞的细胞核。(3)随着显微技术的发展：用类似的技术移植细胞中的各种细胞器。4细胞工程的应用(1)理论上：利用细胞工程技术不仅可以在不同的植物之间、动物之间、微生物之间进行物种间的杂交，甚至可以在植物、动物和微生物之间进行物种间的杂交以形成前所未有的新物种。(2)实际上：不仅在农业、林业生产中被广泛应用，还在医疗领域得到广泛应用。利用植物体细胞杂交技术将白菜和甘蓝(均为二倍体)培育成“白菜甘蓝”杂种植株(如下图所示)，请据图分析：探讨：将白菜体细胞和甘蓝体细胞融合时，首先遇到的
