第2章 细胞工程-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程学习手册（人教版）

学 第 2章 细胞工程 核 心 素 养 1. 生命观念： 学生应能结合生活或生产实例 ， 举例说出细胞工程及其相关的基本 原理 。 2. 科学思维： 能分析论证细胞培养技术是细胞工程的基础。 3. 科学探究： 能结合实验室培养生物材料的特点和具体目的要求， 正确选择使用培养 基， 合理控制培养生物材料的条件。 知识点一 细胞工程概述 知 识 梳 理 1. 细胞工程 （ 1 ） 原理： 是指应用 生物学、 生物学和发育生物学等多学科的原理和 方法。 （ 2 ） 操作水平： 通过 、 或组织水平上的操作。 （ 3 ） 目的： 有目的地获得特定的细胞、 组织、 器官、 个体或其产品的一门综合性的生物 工程。 （ 4 ） 分类： 、 。 2. 细胞的全能性 （ 1 ） 概念： 细胞经分裂和分化后， 仍然具有产生完整 或分化成其他 的 潜能， 即细胞具有全能性。 （ 2 ） 影响因素： 在特定的时间和空间条件下， 细胞中的基因会 。 第 1节 植物细胞工程 第 2章 细胞工程 一 植物细胞工程的基本技术 25 学 高中生物选择性必修 3 （人教版） 教 材 拓 展 在必修教材中， 我们学习过胡萝卜的哪部分组织更适合用于组织培养？ 要 点 精 析 例 1 判断以下例子是否表现出了细胞的全能性。 ① 利用菊花茎段培养获得试管苗 ② 芽原基的细胞发育为芽， 叶原基的细胞发育为叶 ③ 受精卵发育成个体 ④ 蜜蜂的孤雌生殖中， 卵细胞直接发育成雄蜂 ⑤ 造血干细胞可分化形成多种血细胞 ⑥ 通过花药离体培养， 获得单倍体幼苗 ⑦ 胚胎干细胞可分化发育成为各种组织器官的细胞 ⑧ 种子发育成完整植株 答案： ① 是 ② 否 ③ 是 ④ 是 ⑤ 否 ⑥ 是 ⑦ 是 ⑧ 否 例 2 比较一般情况下下列细胞全能性的大小。 ① 受精卵、 体细胞、 生殖细胞： ② 分化程度高的细胞、 分化程度低的细胞： ③ 分裂能力强的细胞、 分裂能力弱的细胞： ④ 植物细胞、 动物细胞： ⑤ 幼嫩的细胞、 衰老的细胞： 答案： ① 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞 ② 分化程度低的细胞 ＞ 分化程度高的细胞 ③ 分裂 能力强的细胞 ＞ 分裂能力弱的细胞 ④ 植物细胞 ＞ 动物细胞 ⑤ 幼嫩的细胞 ＞ 衰老的细胞 知识点二 植物组织培养技术 知 识 梳 理 1. 植物组织培养 （ 1 ） 前提： 的植物器官、 或 等。 （ 2 ） 条件： 培养在人工配制的 培养基上， 给予适宜的培养条件。 （ 3 ） 结果： 诱导其形成 。 26 学 第 2章 细胞工程 2. 离体培养的植物器官、 组织或细胞被称为 。 3. 植物组织培养的过程 （以菊花培养为例） （ 1 ） 植物组织培养简易流程 （ 2 ） 具体流程 消毒： 用酒精擦拭双手和超净工作台台面。 消毒 （ 30 s ） → 无菌水清洗 （ 2~3 次） → 处理 （ 30 min ） → 无菌水清洗 （ 2~ 3 次） 取材： 将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中， 用无菌滤纸吸去表面的水分。 用解剖刀将外植体切 成 长的小段。 接种： 在酒精灯火焰旁， 将外植体的 插入诱导愈伤组织的培养基中。 用封口膜或瓶盖封盖 瓶口， 并在培养瓶上做好标记。 培养： 将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于 的培养箱中培养。 培养 后， 将生长良好的愈伤组织转接到 的培养基上。 长出芽后， 再将其转接到 的培 养基上， 进一步诱导形成试管苗。 移栽： 打开封口膜或瓶盖， 让试管苗在培养箱内生长几日。 用流水清洗掉根部的培养基后， 将幼苗 移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中， 待其长壮后再移栽入土。 教 材 拓 展 1. 植物组织培养的原理： 。 植物组织培养的生殖方式： 。 植物组织培养的分裂方式： 。 2. 简述培养过程中生长素和细胞分裂素的使用比例对实验结果的影响。 27 学 高中生物选择性必修 3 （人教版） 要 点 精 析 1. 植物激素中 和 是启动细胞分裂、 脱分化和再分化的关键激素， 它们 的浓度、 比例等都会影响植物细胞的发育方向。 2. 无菌条件的控制。 3. 接种时注意外植体的方向， 不要倒插。 4. 适宜的培养条件包括： （ 1 ） 温度 （菊花植物组织培养温度为 ） （ 2 ） 光照 ① 脱分化： 光照； ② 再分化： 光照。 例 1 植物组织培养中的 “脱分化” 过程是指 （ ） A. 已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程 B. 植物根尖、 茎尖等处分生组织细胞有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织 C. 愈伤组织细胞分化为根与茎的过程 D. 离体的植物器官、 组织、 细胞经培养产生愈伤组织的过程 答案： D 解析： 脱分化是指让已经分化的细胞， 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。