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細胞工程的應用篇一

過程

內容

教學手段

和方法

預期

目標

1.實例引入新課──細胞融合。

2.復習提問。

3.學習新課──細胞融合。

（1）動物細胞融合的概念。

（2）動物細胞融合的過程。

（3）動物細胞融合的意義和應用。

4.學習新課──單克隆抗體。

（1）單克隆抗體的概念。

（2）單克隆抗體的生產過程。

（3）克隆抗體的應用。

5.小結。

6.布置作業或實踐活動。

師：1970年，有兩位科學家做了一個人—鼠細胞融合的實驗，以證明細胞膜上的蛋白質分子是運動的。那么，如何實現人—鼠細胞的融合，以及動物細胞融合后還有什么用途呢？這就是今天我們這節課要學習的內容。

師：由于動物細胞融合與前面所學的植物體細胞雜交技術相似，所以我們通過兩個問題，來回顧一下有關植物體細胞雜交技術的基本知識。第一個問題是：植物體細胞雜交技術的過程是怎樣的？

生：先用酶去除兩種植物細胞的細胞壁，使之成為原生質體，再用物理或化學的方法，誘導兩種原生質體融合成雜種細胞，最后用植物組織培養的方法把雜種細胞培育成新的植物體。

師：第二個問題是：動植物細胞在結構上有何區別？

生：動物細胞無細胞壁、無明顯的液泡、無質體。

師：有了以上的基本知識，首先讓我們一起來看看有關動物細胞融合的概念。請大家翻開課本p52，閱讀第二自然段。

師：動物細胞融合的基本原理與植物原生質體融合的基本原理是否相同？

生：應該相同。

師：對，動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同，那么動物細胞融合的具體過程是否也和植物原生質體融合的過程一樣呢？

生：應該基本一樣吧？

師：對，下面我們以滅活病毒誘導動物細胞融合過程為例，來理解動物細胞融合的過程。

誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，但動物細胞融合時可用滅活的病毒作為誘導劑，你們知道這是為什么嗎？請閱讀課本p52的生物技術資料卡，思考并回答下面問題：

為什么滅活的病毒能作為誘導劑？

生：因為滅活的病毒能使細胞膜上的蛋白質分子和脂質重新排布，細胞膜打開，細胞發生融合。

師：對，那么不滅活的病毒能作為誘導劑嗎？

生：不能，因為不滅活的病毒會感染細胞，而不能誘導細胞融合。

師：回答得非常好！從示意圖中我們可以看出，把兩個不同的動物細胞放在一起，用滅活的病毒處理細胞后，它們就先質融合，再核融合，進而形成雜交細胞，這個細胞有絲分裂后仍能形成兩個完整的雜交細胞。

想一想，在動物細胞融合的實際操作過程中，是只用單個的兩種細胞來融合嗎？請你們再次結合植物體細胞雜交的過程，思考這個問題。

生：我記得在植物體細胞雜交過程的實際操作過程中，是把多個兩種細胞放在一起，讓它們融合的。

師：回答正確。

生：為什么在進行兩種細胞融合時必須用多個細胞呢？

師：這個問題問得很好，請同學們課下思考并討論這個問題。如果能查閱到有關資料，你們就能更全面地回答這個問題。

在弄清楚動物細胞融合的原理和過程后，還需說明的是任何一項技術的發現，都不是憑空產生的，必定有一個發展的過程，下面我們來閱讀課本p52中的小字，了解一下動物細胞融合技術的發展簡史。

從動物細胞融合技術發展簡史的資料中，我們能切實體驗到這個技術是在不斷發展的，那么，實現動物細胞融合有什么意義呢？

大家都知道，物種間由于存在生殖隔離使得有性雜交方法有局限性，而細胞融合技術能打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能。具體成功的實例見大屏幕。

正因為如此，細胞融合技術已廣泛應用于細胞學、遺傳學、免疫學及生物新品種培育等領域，但此技術還有一個十分重要的用途，就是制備單克隆抗體。有同學聽說過單克隆抗體一詞嗎？

生：（大多數同學回答不出來。）

師：在弄清什么是單克隆抗體之前，我們先來了解以下兩個問題：

第一個問題，傳統的抗體生產方法及缺陷是什么？請同學們在閱讀課本p52的最后一自然段的基礎上，討論這個問題。

生：傳統的抗體生產方法是向動物體內反復注射某種抗原，使動物產生抗體，然后從動物血清中分離所需要的抗體。這種生產抗體的方法產量和純度都很低，而且制備的抗體特異性差。

師：回答得很好！下面我們再來討論第二個問題：b淋巴細胞有什么特點？請同學們繼續閱讀課本p53第一自然段，討論并回答這個問題。

生：b淋巴細胞能產生抗體，但每一個b淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。

師：很好！正是由于b淋巴細胞的這個特點，所以要想獲得大量的單一抗體，必須用單個b淋巴細胞進行無性繁殖，也就是通過克隆形成細胞群，這樣的細胞群就有可能產生出化學性質單一、特異性強的抗體，即單克隆抗體，這就是單克隆抗體的概念。

可遺憾的是，在體外培養的條件下，一個b淋巴細胞是不可能無限增殖的，那么，科學家是怎樣解決這一問題的呢？想一想，能利用細胞融合技術來制備單克隆抗體嗎？請大家先閱讀課本p53~54單克隆抗體制備的文字及示意圖，再思考回答問題。

師：兩位科學家極富創造性的設想是什么？

生：如果把一種b淋巴細胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細胞進行融合，所得到的融合細胞既能大量增殖，又能產生足夠數量的特定抗體。

師：對，正是科學家先有了這個極富創造性的設想，然后再鍥而不舍地把設想變為現實，才創造出單克隆抗體。想一想，如果把b淋巴細胞和骨髓瘤細胞放在一起時，會有幾種融合方式？

生：有b淋巴細胞間的融合、骨髓瘤細胞間的融合以及b淋巴細胞與骨髓瘤細胞間的融合。

師：回答得非常好！那么，b淋巴細胞和骨髓瘤細胞間融合所形成的能產生抗體的雜交瘤細胞是如何篩選出來的？

生：先用選擇性培養基篩選出雜種細胞，再進行抗體檢測和克隆化培養就能得到雜交瘤細胞。

師：對，基本的過程就是這樣。那么，科學家又是如何利用雜交瘤細胞來生產抗體的呢？

生：第一種方法是：將雜交瘤細胞在體外大規模培養，從細胞培養液中就能提取大量的單克隆抗體；第二種方法是：把雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖，再從小鼠腹腔中提取單克隆抗體。

師：完全正確。正是由于這兩位科學家的杰出貢獻，他們于1984年雙雙獲得諾貝爾生理學或醫學獎。有關單克隆抗體的應用。請大家閱讀課本p54~55的內容，閱讀后，請一位同學歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結合其中的一個用途，如“生物導彈”問題，談一談你對其應用前景的認識。師：本節課我們學習了有關動物細胞融合和單克隆抗體的內容，通過本節課的學習，大家應不僅能說出動物細胞融合的過程、單克隆抗體的生產過程，而且應能充分體驗科學是一個過程及科學、技術、社會三者之間的關系。

師：課后作業為課本p55“思考與探究”的三道題，如有條件，可按課本中實踐活動的要求組織學生完成。

投影人—鼠細胞融合過程的圖片，教師按圖講解，以引入新課，寫出或投影本節課的標題──2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體。

如果學生回答不全，則可投影植物體細胞雜交技術流程圖。

教師講解和學生討論的方法相結合，以突出本節課的重點。

師生一起閱讀教材，教師按教材上的概念給學生講解。

投影用滅活病毒誘導動物細胞融合過程的示意圖。

學生閱讀生物技術資料卡，思考并回答問題。

讓學生再次回顧植物體細胞雜交過程，思考并回答問題。

給學生留下更多地思維空間。

讓學生自己閱讀動物細胞融合技術的發展簡史。

把教參上的已成功的動物細胞融合實例打在大屏幕上。

學生閱讀和討論相結合，以突破本節課的難點。

由于教材上沒有單克隆抗體的概念，所以應在黑板上寫出或投影在大屏幕上。

先讓學生閱讀教材，再采用師生共同討論的方法學習此部分內容。

此問題對學生來講稍難些，教師可提醒學生看圖或相應的文字。

學生閱讀教材，討論，教師可投影有關應用的資料。

課后完成，下節課由學生回答。

激發學生學習興趣。

復習舊知識，為學習新知識奠定基礎。

了解動物細胞融合的概念。

培養學生運用已有知識解決新問題的能力。

了解動物細胞融合的過程。

培養學生的閱讀能力及自主解決問題的能力。培養思維的廣闊性。

聯系舊知識，提供一個比較的對象，以此達到知識遷移的目的。

培養學生交流的能力及查閱相關資料的能力。

體驗科學技術是一個不斷發展的過程。

自然過渡到單克隆抗體的內容。

把本節課的難點問題分解成問題串逐一討論解決。

了解單克隆抗體的概念。

提出問題，誘導思考，步步深入地了解單克隆抗體的生產過程。

培養學生的閱讀及識圖能力，使學生體驗到科學是一個探究過程，科學研究需要創新的意識和合作精神。

了解單克隆抗體的應用，體驗科學、技術、社會三者間的關系。

提出本節課最終的學習目標。

細胞工程的應用篇二

第二節? 細胞工程簡介──動物細胞工程

教學目標

1.知識方面

（1）動物細胞培養（知道）。

（2）動物細胞融合（知道）。

（3）單克隆抗體的制備及應用（知道）。

2.態度觀念方面

（1）初步培養學生勇于探索，不斷創新的精神和合作精神。

（2）通過向學生介紹幾大動物細胞工程技術的發展動態及一些新的研究成果，使學生明確人們對生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入，知識不斷更新并向前發展。認識到學無止境，形成終生學習的意識。

3.能力方面

（1）在學習動物細胞培養過程中，學生通過閱讀、自學、質疑、討論、訓練、總結等環節，逐步提高獨立獲取知識的能力、邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力。

（2）由植物體細胞雜交技術導出動物細胞融合過程，培養學生的知識遷移能力、思維能力。

（3）讓學生嘗試設計革克隆抗體的制備過程，指導學生掌握獲取知識和探索生物科學的基本方法，使學生了解生物科學認識模式以發展學生的創造性能力。

重點、難點分析

單克隆抗體既是本小節的重點，也是難點內容。

分析：動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞融合、單克隆抗體、胚胎移植、核移植等。其中前三大技術為本節教材的主體內容，而胚胎移植、核移植技術以小字科普讀物的形式出現，意在使學生在有所側重的前提下對動物細胞工程發展概況有一個較全面的了解。在教材重點介紹的三大動物細胞工程技術中，動物細胞培養是其他技術（如單克隆抗體、胚胎移植、核移植等）的基礎，其價值更多的是通過其他技術成果來體現的。而動物細胞融合技術目前較為成熟的最重要的用途便是制備單克隆抗體。由此可見，單抗技術應屬較高層次的動物細胞工程技術。對它的學習有助于學生較深刻地領悟動物細胞工程的真諦，并從兩位諾貝爾獎獲得者對單抗獨具匠心的實驗設計中，深刻體會科學態度、科學方法，尤其是創造性的思維品質在科學研究、發明創造中的決定性作用。基于以上認識，單克隆抗體應列為本節的重點內容，同時單克隆抗體技術本身環節多、技術復雜，加之學生對此缺乏必要的感性認識，所以也是本課的難點所在。

教學模式

自學——指導。啟發、探究。

教學手段

1.動物細胞培養的自制掛圖。

2.動物細胞融合、單克隆抗體制備過程的教學課件。

3.有關克隆羊“多莉”的錄像資料。

4.實物投影儀。

課時安排

二課時。

設計思路

1.采用自學、指導模式對動物細胞培養技術進行較深刻、透徹地學習，為學習其他動物細胞工程技術打好基礎。

2.教師啟發學生回憶植物體細胞雜交過程；通過新舊知識對比，引導學生大膽推測動物細胞融合過程，培養學生知識遷移能力，并通過課件演示全過程，加強直觀性，培養學生的觀察、思維能力。

3.教師給出資料，引出探究點。學生通過討論、辯論，設計多種制備革克隆抗體的方案。然后通過觀察全過程課件，質疑、釋疑（多方向），并由學生概括單克隆抗體的制備工程。

4.胚胎移植、核移植為書中小字內容，以學生自學為主，教師予以適當指導、點撥。

5.以“多莉”羊的培育過程為主線，將動物細胞工程五種技術的知識有機地串接起來，構成完整的知識體系。?

重點提示

1.在教學中，應強化學生的主體意識，開發學生的潛能，使學生的個性在共性發展的同時也能協調發展，使知識不單是講課的內容，考試的內容，而成為有利于學生綜合素質全面提高的載體和素材。教師應善于從教材內容和學生心理狀態出發，采用多種方法設計富有啟發性的問題，創設探索的情境，激發學生思考和探索的欲望，從而達到在獲取知識的同時培養他們的多方面能力的目的。

2.適當增加難度，能在教學過程中引起學生適度的認識沖突。前蘇聯教育家贊可夫就極力主張“高難度原則”，以求得學生在一定困難水平出現認知沖突，增強學生參與討論的積極性，促進其發展。

3.在教學過程中，適度拓寬教學內容，擴大學生的知識面，開發學生的思維空間，有利于學生發散性思維的培養。

4.根據學生的認知水平和教學內容的難易程度，合理安排教學容量，控制好課堂教學的密度；該講的要講深、講透，并善于從多角度、多層面來挖掘知識的蘊含，從而把握好教學的力度；同時還要注意課堂節奏的急緩、疏密、錯落有致。

教學過程

細胞工程的應用篇三

疏導引導

1.微型繁殖與無性繁殖

微型繁殖就是用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術，也叫快速繁殖技術。它實際是一種無性繁殖。繁殖過程的分裂方式是有絲分裂，親、子代細胞內dna.不變，所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。這種技術可以高效快速地實現種苗的大量繁殖。

2.微型繁殖與作物脫毒

微型繁殖的條件是培養基中加入細胞生命活動所需的水、礦質養料和小分子有機物，還有植物激素，更重要的是所有加入物質必須是無菌的，操作過程必須是在無菌條件下操作，這樣繁殖的幼苗才是無毒的。

作物脫毒就是把已被病毒感染的植株進行脫毒，采用的技術還是微型繁殖技術，但是取材一定是無毒的，如莖尖、根尖。

3.單倍體育種與微型繁殖

單倍體育種的優點是后代無性狀分離，能夠穩定遺傳，即后代都是純合子；明顯縮短育種年限，只需一年就可獲得純種。單倍體育種的方法是花藥的離體培養，采用的技術是微型繁殖技術，獲得單倍體，然后用秋水仙素處理，獲得純合子。

4.人工種子的優勢

（1）可使在自然條件下不結實或種子昂貴的植物得以繁殖。

（2）固定雜種優勢。天然種子由于在遺傳上具有因減數分裂引起的重組現象，因而會造成某些遺傳性狀的改變，而人工種子則可以完全保持優良品種的遺傳特性。

（3）快捷高效的繁殖方式。天然種子在生產上受季節的限制，一般每年只能繁殖1～2次，有些甚至十幾年才繁殖一次，而人工種子在生產上不受季節限制，而且快捷高效。研究表明，用一個體積為12 l的發酵罐在二十幾天內生產的胡蘿卜體細胞胚可制造1 000萬粒人工種子，可供種植幾百平方米，這樣可以節約大量留種地。

（4）可控制植物的生長發育與抗逆性。針對植物種類和土壤條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養分、無機鹽、有機碳源以及農藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調節劑。

（5）方便儲藏和運輸。試管苗的大量儲藏和運輸也是相當困難的。人工種子則克服了這些缺點，人工種子外層是起保護作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此可以很方便地儲藏和運輸。

活學巧用

【例1】 利用植物的莖尖或葉片、莖段、花藥、花粉等，在無菌條件下，培養在玻璃器皿中人工配置的培養基上，使它發育成完整的植株。這種技術可以用來培育植物新品種，也可以在較短時間內大量繁殖植物，還可以防止植物病毒的危害。下列關于這種技術的敘述，正確的是（）

①這種技術利用了植物的全能性　②這種技術叫做組織培養，可以克隆生物體　③這種技術屬于細胞工程的應用領域之一　④這種技術是一種無性繁殖的方式

a.①

b.①②

c.①②③

d.①②③④

解題提示：植物體細胞都含有該物種的全套遺傳信息，所以每個細胞理論上都具有全能性，都有發育成完整生物體的潛能。植物組織培養就是在體外通過人工方法，讓植物細胞表現出全能性，是植物細胞工程的一個基礎技術手段。因為沒有生殖細胞的結合，所以屬于無性生殖方式。

答案：d

【例2】 馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產，為此農戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳方法是（）

a.選擇優良品種進行雜交

b.進行遠源植物體細胞雜交

c.利用芽體進行組織培養

d.人工誘導基因突變

解題提示：無性繁殖的作物感染病毒后很容易傳播給后代，病毒在生物體內積累就會導致作物產量降低，品質變差。科學研究發現，植物分生區附近的病毒極少，甚至無病毒，因此，切取一定大小的莖尖或芽體進行組織培養，再生植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。答案：c

【例3】 對人工種子正確的解釋是（）

a.通過科學手段人工合成的種子

b.利用植物組織培養技術獲得的種子

c.種皮能夠自我生成的種子

d.人工種子發芽率低

解題提示：本題考查了人工種子獲得的方法及其過程。人工種子是經植物組織培養獲得胚狀體、不定芽等，然后經人工薄膜包裝得到的種子。

答案：b

細胞工程的應用篇四

1、細胞的生物膜系統

1各種生物膜在結構上的聯系：??????????? 2各種生物膜在功能上的聯系：

3各種生物膜的化學組成大致相同（蛋白質、脂質、糖類）但含量有差別。

4生物膜系統的概念：細胞內由細胞膜、核膜、內質網膜、高爾基體膜、線粒體膜、質體膜等膜結構組成的統一整體。

5生物膜系統的功能：①使細胞具有一個相對穩定的內部環境，在物質的運輸與交換及信息傳遞中起決定性作用；②增大膜的面積，供酶、核糖體等附著在上面，使各種化學反應有序的進行；③將細胞分隔成許多小區室，使各種化學反應能同時進行而不互相干擾。

6研究生物膜的重要意義：①理論上闡明細胞的生命活動規律②工業上成為人工模擬的對象（濾去鹽分、處理污水）③農業上研究農作物的抗旱、抗寒、耐鹽④醫學上人工合成膜材料代替病變器官（人工腎）。

2、細胞工程簡介

1細胞工程概念：是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。

2植物細胞工程

（1）細胞的全能性：生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能。細胞的全能性是細胞工程的原理。其物質基礎是每一個細胞都含有本物種所有的全套遺傳物質，具有全部的基因。受精卵的全能性最高，卵細胞已分化全能性較高，體細胞全能性比生殖細胞低。

分化實質上是基因在特定的時間和空間條件下選擇性的表達的結果。

植物細胞在一定的營養物質、激素和其他外界條件下，就可表現出全能性。

植物組織培養： ①原理：依據細胞的全能性。

②過程：

脫分化????? 再分化

離體的植物器官、組織或細胞??????????? 愈傷組織??????? 　根、芽?????? 植物體

脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細胞產生愈傷組織的過程，稱為植物組織的脫分化（去分化）。

脫分化：是指已經分化的細胞失去其特有的結構和功能變成具有未分化細胞 （胚性細胞）特征的過程。

愈傷組織：細胞排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態的薄壁細胞。

再分化：是指已去分化的胚性細胞在某種誘導因素的激活下，再出現程序化的分化。

植物體細胞的組織培養是一種無性生殖

③植物組織培養的應用：快速培養、培育無病毒植株、生產藥物、食品添加劑、香料、色素、和殺蟲劑（紫草愈傷組織中可提取紫草素）、人工種子轉基因植物的培育、植物體細胞雜交等。

（3）植物體細胞雜交：

①植物體細胞雜交的過程：

a.制備原生質體，用纖維素酶、果膠酶分解細胞壁。

b.誘導融合，注意物理方法的類型（離心、振動、電刺激）和化學方法的藥劑——聚乙二醇。

c. 植物細胞a和植物細胞b雜交時，除了產生ab型融合細胞外，還可以產生aa、bb型，只不過這兩種融合細胞不是人們所需要的類型。

d.篩選和組織培養。

②優點：可以克服遠源雜交不親和的障礙。

3動物細胞工程：常用的技術手段有：動物細胞培養、動物細胞融合、單克隆抗體、胚胎移植、核移植。

（1）動物細胞培養： 細胞培養按細胞的來源不同可以分為原代培養和傳代培養。

a. 原代培養：培養的細胞直接來源于動物的組織叫原代培養。動物的組織可以取自胚胎，幼小的動物或成年的動物，可以是病理性的，特別是腫瘤組織。具體做法是：先將組織盡量剪碎，然后用胰蛋白酶液消化成分散的細胞，過濾除去纖維類物質，再把細胞放到培養液中培養。

b. 傳代培養：細胞在培養容器的表面長滿后，可以用胰蛋白酶把細胞消化下來，使其分散為懸浮的單個細胞，用培養液稀釋后，重新接種于新的培養容器中繼續培養。傳代細胞分為細胞株和細胞系兩大類。

應用：大面積燒傷病人的皮膚細胞的移植。單克隆抗體的制備。

（2）動物細胞融合：細胞融合是指兩個或兩個以上的細胞融合為一體的現象。它可以是自然發生的或人工誘導的。自然界中細胞融合是經常發生的，有性生殖中精卵結合是其中的例子。人工誘導的細胞融合是利用誘導劑使細胞或原生質體融合在一起。動物細胞融合要求掌握的情況與植物相似。如過程、方法、誘導條件（劑）、結果等。動物細胞融合常常用到的誘導劑是滅活的仙臺病毒，植物不用。

（3）單克隆抗體：抗體是由b淋巴細胞制造的。每一種淋巴細胞只制造單一特異性的一類抗體分子，但因為體內有大量的不同淋巴細胞，所以動物體內的抗體是一種混合物。如果能分離出單個的淋巴細胞，讓它形成一個克隆，那么這個克隆的所有細胞制造的抗體都是一樣的，這樣的抗體叫單克隆抗體。但是，在體外培養的條件下，一個淋巴細胞是不可能無限增殖的。

①雜交瘤細胞的制備過程：首先用抗原免疫小鼠，然后取免疫小鼠的脾臟細胞（含有大量的淋巴細胞），與體外培養的骨髓瘤細胞混合，以聚乙二醇誘導融合。將融合后的細胞放到選擇性培養基上培養，在這種培養基中只有雜交細胞可以成活，別的細胞死亡。將成活的雜交細胞克隆化培養，檢測能否產生抗體。要獲得單克隆抗體可以培養雜交瘤細胞，從培養液中分離抗體；也可以將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔內，待其產生出腫瘤后，從腹水中分離出單克隆抗體。大量克隆抗體可以通過雜交瘤細胞的大規模培養來生產。

②單克隆抗體比起血清抗體的優點：首先，它特異性好，反應專一，只對單一的抗原決定起反應；其次，一旦制備成功，理論上就可以一勞永逸地大量生產抗體，不用這反復去免疫動物。

③單克隆抗體的醫學應用價值：由于單克隆抗體的高度特異性，在醫學檢驗中，被用來對各種傳染病和腫瘤的診斷、治療和預防具有重要意義。為了增強藥物抗癌的選擇性，可以制備針對腫瘤細胞的單克隆抗體，把一些毒素分子與此抗體相連，制成“生物導彈”，這樣就可以將藥物導向癌細胞靶子，不再對正常細胞造成傷害。

細胞工程的應用篇五

：

1.知識目標：

⑴知道植物體細胞雜交技術的基本原理

⑵描述植物體細胞雜交技術的基本過程

⑶說出植物體細胞雜交的理論和實踐意義

2.能力目標：

培養和提高學生的語言表述能力和設計能力。

3.情感目標：

樹立學生熱愛科學、勇于想象、敢于創新的意識。

1.教學重點：植物體細胞雜交技術

2.教學難點：表述能力和設計能力的培養

：誘導啟發；閱讀思考；討論交流。

：多媒體課件

：

〖溫故知新〗

1.植物組織培養的基本原理是什么？（細胞具有全能性）

2.簡述植物組織培養的基本過程。

3.植物愈傷組織的特點是什么？

具有分裂能力；細胞排列疏松無規則；高度液泡化；細胞無定形態；細胞壁薄等。

4.植物組織培養所得的植株是新品種嗎？為什么？

(不是新品種。因為在組織培養中細胞內遺傳物質沒有改變。)

〖導入新課〗

植物組織培養沒有改變生物的遺傳物質，因而僅僅是植物的一種繁殖方式。而目前人們需要的一些具有有優良性狀的植物新品種。如何才能更多地創造出更多的、符合人們需要的植物新品種呢？

?????????????

（板書）

（課件展示）番茄－馬鈴薯圖片

你認為“番茄－馬鈴薯”是如何培育出來的？

（啟發學生的創新意識。學生討論并自由發言。）

（板書）

提示：聯系水稻、豌豆等植物“有性雜交”的過程實質，提出“體細胞雜交”的特殊性。

（體細胞雜交過程圖，分解展示。）

（1）植物體細胞雜交首先遇到什么障礙？(細胞壁)

（2）如何除去細胞壁？為什么？

(用纖維素酶和果膠酶分解細胞壁。細胞壁的主要成分是纖維素和果膠)

提示：酶解法。

【思考1】原生質體與原生質層有何區別？

除去細胞壁的植物細胞叫做原生質體。植物細胞中細胞膜、液泡膜及其之間的細胞質構成原生質層。

【應用訓練】1.在植物體細胞雜交過程中，常用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得具有活力的原生質體。這是因為（? b? ）

a.纖維素酶和果膠酶容易制取????????? b.細胞壁的主要成分是纖維素和果膠

c.纖維素酶和果膠酶的成本低????????? d.纖維素酶和果膠酶的催化能力強

（1）若干兩種原生質體混合在一起，兩種原生質體就能融合形成一個細胞嗎？

(不能)

提示：經過了漫長的進化過程，有性雜交中精子與卵細胞能夠自然發生融合形成受精卵。而原生質體發生融合則是人為的，兩種原生質體不能自然發生融合，因而需要人工誘導，迫使二者融合。

（2）誘導原生質體融合的方法有哪些？

學生閱讀回答：物理法、化學法。

提示：電擊法的機制（講解）；聚乙二醇.

【思考2】原生質體的融合利用了細胞的哪一生理特性？

(細胞膜具有一定的流動性)

（1）原生質體融合后，是否是一個完整的植物細胞？為什么？

(不是。沒有細胞壁)

（2）與植物細胞壁形成有關的細胞器有哪些？

(線粒體、高爾基體)

提示：雜種細胞的細胞壁形成，標志著植物體細胞雜交成功。

【思考3】若番茄體細胞中染色體組成為aa，馬鈴薯體細胞中染色體組成為bb，則雜種細胞中染色體組成是怎樣的？（aabb）

【應用訓練】2.將若干番茄和馬鈴薯的原生質體混合，用聚乙二醇處理后，轉移到培養基上培養，使原生質體再生出細胞壁。這時在培養基上的細胞類型有（? d? ）

①番茄細胞? ②馬鈴薯細胞 ③番茄－馬鈴薯細胞 ④番茄－番茄細胞 ⑤馬鈴薯－馬鈴薯細胞

a.①②③??????? b.③④⑤??????? c.①②④⑤????????? d.①②③④⑤

（1）雜種細胞如何才能形成新植株？

（利用組織培養技術）

（2）簡述其基本過程。

雜種細胞（脫分化）→愈傷組織（再分化）→根、芽/胚狀體（生長發育）→新植株。

【思考4】你認為雜種細胞形成雜種植株的依據是什么？

細胞具有全能性。

【思考5】你認為雜種植株的遺傳特性應當是怎樣的？

既具有番茄的遺傳特征，又具有馬鈴薯的遺傳特征。

【探究】番茄－馬鈴薯為什么沒有結出番茄和馬鈴薯？

學生討論：雜種植株的體細胞內同時具有番茄和馬鈴薯兩套遺傳信息，導致基因的表達混亂無序。

【應用訓練】3.如圖植物體細胞雜交過程示意圖。

（1）步驟①是 ?????，最常用的方法是 ???????處理。

（2）步驟②常用化學試劑是 ?????，其作用是 ????????。

（3）在雜種細胞培育成雜種植株過程中，運用的技術手段是 ?????，步驟④是 ????，步驟⑤是 ????。

（4）若親本a和親本b都是二倍體，則雜種植株為? ????倍體。

參考答案：⑴除去細胞壁?? 酶解法或纖維素酶和果膠酶⑵聚乙二醇? 誘導原生質體融合⑶植物組織培養? 脫分化? 再分化 ⑷四倍體

【歸納】請簡要概述什么是“植物體細胞雜交技術”。

植物體細胞雜交技術是指將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合形成雜種細胞，并將雜種細胞培育成新的植物體的技術方法。

【設計】參照“植物組織培養技術流程”，設計出“植物體細胞雜交技術流程”。

植物組織培養技術流程

植物體細胞雜交技術流程

【思考6】你認為植物體細胞雜交技術利用了哪些生物學基本原理？

細胞膜具有一定的流動性；細胞具有全能性。

【思考7】你認為用植物體細胞雜交技術有何現實意義？

克服遠源雜交不親和的障礙；打破生殖隔離，實現遠源雜交。

提示：植物體細胞雜交成功的實例：

煙草－海南煙草；胡蘿卜－羊角芹；白菜－甘藍。

白菜－甘藍（圖片）：優點簡介。

【訓練應用】4.植物體細胞雜交過程中，細胞融合成功的標志是（? d? ）

a.細胞膜發生融合??? ??????????? ??? b.細胞質發生融合

c.細胞核發生融合??? ??????????????? d.形成新的細胞壁

5.與有性雜交相比，植物體細胞雜交的優點是（? b? ）

a.實現兩個親本優良性狀的完全組合??? b.打破生殖隔離，實現遠源雜交

c.實現遺傳性狀的定向改變??????????? d.降低科研成本，提高經濟效益

【討論設計】（圖片）原生動物――眼蟲。大膽設計綠色奶牛。

學生討論：植物原生質體與奶牛受精卵融合；葉綠體移植等。

見板書設計

課后練習題

一 植物組織培養

二 植物體細胞雜交

（1）原理：細胞膜的流動性、細胞的全能性。

（2）過程：

（3）意義：打破生殖隔離，培育新品種