版高中生物第章细胞工程植物细胞工程植物细胞工程的基本技术学案新人教版选修.docx

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版高中生物第章细胞工程植物细胞工程植物细胞工程的基本技术学案新人教版选修
2．　植物细胞工程的基本技术
1．了解细胞工程的含义。
2．理解植物细胞的全能性。(重点)
3．掌握植物组织培养技术的过程及用途。(重点)
4．理解植物体细胞杂交技术的过程。(重点)
　细 胞 工 程 和 细 胞 的 全 能 性
(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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。
3．影响细胞全能性表现的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。
4．表达时两个重要的过程：
(1)脱分化：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。
(2)再分化：脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。
探讨：请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。
提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。
(2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
探讨：理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。
提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。
探讨：植物的种子发育成完整植株，是否体现了细胞的全能性为什么
提示：没有。因为细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，而种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现细胞发育成完整植物体的能力。
1．细胞的全能性
(1)具有全能性的原因：一般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。
(2)不同细胞全能性的大小。
①体细胞全能性：分化程度低的>分化程度高的，细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的。
②不同细胞的全能性：受精卵>胚胎干细胞>生殖细胞>体细胞。
③不同生物的细胞全能性：植物细胞>动物细胞。
(3)全能性与细胞分化的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
2．植物细胞全能性表达所需条件
(1)体细胞未表现全能性的原因：基因的选择性表达。
(2)体现细胞全能性的条件：
材料
离体的细胞、组织或器官
培养基
种类齐全、比例合适的营养物质及一定的植物激素
外界条件
①无菌操作
②光照：愈伤组织培养最初避光培养，后期见光培养
(1)细胞表达全能性的标志是发育成完整个体而不是形成某种组织或者器官。
(2)细胞具有全能性是因为细胞中具有发育成完整个体所必需的“全套基因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因，因此仍然具有全能性。
1．以下不能说明细胞全能性的实验是(　　)
【导学号：】
A．玉米花粉粒培育出植株
B．转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C．烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D．胡萝卜的形成层组织培育成胡萝卜幼苗
【解析】　细胞的全能性是指具有某种生物全套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。玉米花粉粒培育出植株、向日葵细胞培育出植株、胡萝卜的形成层组织培育成胡萝卜幼苗都是全能性的体现，只有C选项没有得到完整个体，不能体现细胞的全能性。
【答案】　C
2．下列有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是(　　)
A．植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能
B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础
D．植物细胞脱分化过程体现了植物细胞的全能性
【解析】　植物细胞的全能性是指高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植物体的潜能，实际上只要植物细胞含有本物种生长发育的全套基因就应具有全能性，如配子；植物体内所有体细胞均来源于同一受精卵的有丝分裂，遗传物质应相同；植物体细胞杂交技术的理论基础是植物细胞的全能性；植物细胞脱分化过程并