第二章 细胞工程四步复习法”2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章 细胞工程———2022-2023学年高二生物学人教版（2019）选择性必修三大单元“四步复习法” 第一步：单元学习目标整合 1. 简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用。 2. 简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景。 3. 举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。 第二步：单元思维导图回顾知识 第三步：单元重难知识易混易错 （一）细胞工程的概念与分类 1.概念 （1）原理和方法：细胞生物学和分子生物学。 （2）操作水平：细胞水平或细胞器水平。 （3）目的：按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2.种类 根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。 （二）植物组织培养技术 1.原理：植物细胞的全能性。 2.过程 3.脱分化：已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 4.植物组织培养的条件 （1）外植体的选择：外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而不同。一般来说，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对比较容易，而植物的茎、叶和成熟的组织相对较难。 （2）无菌操作：植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染，所有实验用具要严格灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。 （3）光照的控制：对于植物组织培养来说，光照条件非常重要。 ①脱分化阶段：避光培养，有利于脱分化产生愈伤组织（如果是在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织）。 ②再分化阶段：一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 5.过程 外植体的消毒：将流水冲洗后的外植体用酒精消毒30 s，用无菌水清洗2～3次后，再用次氯酸钠溶液处理30 min，用无菌水清洗2～3次。 ↓ 外植体的分割：用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm长的小段。 ↓ 接种：在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。 ↓ 培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ↓ 转移培养：将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 ↓ 移栽：将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上，壮苗后再移栽入土。 6.植物组织培养过程中应注意的问题 （1）灭菌 ①所有的实验用具需要严格灭菌。 ②接种过程中，实验人员须进行严格的无菌操作。 （2）严格控制光照 在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化再生的阶段一定要有光照。因为暗培养有利于细胞的脱分化，产生愈伤组织，若有光照则容易分化产生维管组织，不利于产生大量的愈伤组织 例：开放式组织培养技术简称开放组培，是指在抑菌剂的作用下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，不需要高压蒸汽灭菌和超净工作台，在自然、开放的有菌环境中进行的植物组织培养。以下分析错误的是（ ） A.与传统的植物组织培养相比，开放组培简化了操作环节，提高了组培效率 B.开放组培的培养基不需要进行高压蒸汽灭菌，可使营养物质和激素损失减少 C.可用抗生素、防腐剂等作为开放组培的抑菌剂 D.开放组培中，生长素和细胞分裂素的比值较低时，有利于根的分化 【答案】D 【解析】开放组培中的抑菌剂可以抑菌，因此进行开放组培接种时不需要超净工作台，可大大提高组培效率，A正确；开放组培时在培养基中加入了抑菌剂，其培养基可不用高压蒸汽灭菌，可使营养物质和激素损失少，B正确；抗生素、防腐剂等均可抑制细菌的生长，所以均可作为抑菌剂，C正确；开放组培中，生长素与细胞分裂素的比值较高时有利于根的分化，D错误。 （三）植物体细胞杂交 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.原理：植物体细胞融合依据的生物学原理是细胞膜的流动性，植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。 3.过程 步骤 做法 ①原生质体的获得 酶解法（纤维素酶、果胶酶）去除细胞壁，得到原生质体 ②杂种细胞的形成 通过一定的技术手段（物理法：离心、振动、电激等；化学法：用聚乙二醇等作为诱导剂）进行人工诱导，实现原生质体的融合 ③杂种植株的产生 对杂种细胞，用植物组织培养的方法进行培育 （1）去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。 （2）诱导原生质体融合的方法： ①物理法：离心、振动、电激等。 ②化学法：用聚乙二醇（PEG）诱导。 （3）融合成功的标志：杂种原生质体再生出细胞壁。 4.意义：克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物体细胞杂交技术的应用 植物体细胞杂交克服了植物远缘杂交不亲和的障碍，可以定向地改良生物性状，在培育作物新品种方面具有广阔的应用前景。如科学家已经培育出了