1、2.1 细胞工程概述课标要求1讨论克隆技术的社会意义。2搜集通过动物体细胞核移植进行克隆的实例。课标解读1了解细胞工程的发展。2简述细胞工程的基本技术。3举例说明细胞工程的应用。教学地位本节通过实例介绍了细胞工程的基本技术和细胞工程的应用，让学生对细胞工程有一个整体的了解，并激发学生的学习兴趣，并为下面两节植物细胞工程和动物细胞工程做好准备。细胞工程的基本技术在生产上应用很广，因此在高考中考查的次数较多，多以选择题的形式考查。教法指导1本节内容中细胞工程的基本技术和细胞工程的应用都是通过实例说明的，因此教学中要通过多媒体课件展示两方面的实例，让学生感受细胞工程的技术和应用的意义，也可让学生通过
2、其他媒体搜集细胞工程技术和应用。2采用比较的方法对细胞工程的各项技术进行比较，加深对细胞工程技术的理解。新课导入建议通过课件展示花卉和苗木快速繁殖的工厂化生产。以轰动全世界的克隆羊“多利”的诞生及山东曹县五里墩的克隆牛“福福”等的诞生为例，播放它们诞生的流程。通过这些细胞工程的实例引出课题。教学流程设计课前自主探究：阅读教材 P3944 有关内容，填写【课前自主导学】空白，完成思考交流 1.2。步骤 1：情景导课：以【新课导入建议】导入新课。步骤 2：尝试作答【课前自主导学】部分的【正误判断】 ，检查自学效果。步骤 3：学习细胞工程的概念，并让学生与基因工程进行比较，通过【课堂互动探究】探究
3、1 进行列表比较，通过例 1 强化。步骤 7：诵读【结论语句】 ，尝试构建最优知识网络图解，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。完成【当堂双基达标】 。步骤 6：通过多媒体展示细胞工程应用的实例，学生总结细胞工程的应用，通过【课堂互动探究】探究 3 归纳，通过例 3 强化。步骤 5：通过多媒体展示细胞工程的各项技术，引导学生对细胞工程的各项技术进行比较，通过【课堂互动探究】探究 2 归纳总结，通过例 2 强化。细胞工程的发展1.1907 年，哈里森采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。21937 年，高特里特等人几乎同时离体培养了胡萝卜组织，这是首次成功进行的植物细胞与组
4、织培养。31972 年，美国卡尔逊等人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杂交植株。41997 年，伊恩维尔穆特等人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首次克隆出绵羊“多利”。细胞工程的基本技术1.细胞工程的概念(1)操作水平：细胞。(2)条件：体外无菌条件下进行培养、繁殖。(3)根据所使用技术的不同，细胞工程中可分为植物细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体工程等。(4)目的：使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变。(5)结果：改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的 细
5、胞代谢产物的技术。2分类根据研究对象分为：植物细胞工程、动物细胞工程、微生物细胞工程。思考:1细胞工程和基因工程的操作对象有什么不同？【提示】 细胞工程的操作对象是细胞，基因工程的操作对象是 DNA 分子。3细胞工程的基本技术(1)植物细胞与组织培养技术：在无菌条件下分离植物细胞或组织，将其放在适当的 培养基上，给予必要的生长条件，使它们在体外继续生长、增殖与分化，形成新的组织、器官和个体的技术。(2)细胞融合技术：采用自然或人工的方法使 2 个或多个不同细胞融合为 一个细胞的技术。常用的促融合方法有生物法、化学法和物理法等。植物细胞融合前需要用纤维素酶等去除细胞壁。(3)细胞核移植技术：将一
6、个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞核 的细胞中，从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。(4)染色体工程：人们按照一定的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，从而达到定向改变遗传性状和选育新品种的一种技术。细胞工程的应用1.快速培养花卉及濒危植物：利用离体的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过脱分化、再分化等过程培育新植株，如培育名贵花卉郁金香等。2获得无病毒作物：植物分生区附近，如茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病毒，而被用来培育无病毒植株。3开发洁净能源减少环境污染：如利用单细胞生物在特定条件下产生的氢气作为燃料。4繁殖优良家畜品种及濒危动物。5在医疗领域
7、的应用(1)开发和生产各种疫苗、抗体等生物活性物质。(2)通过细胞工程培育不同的人体细胞、组织或器官，成为器官移植的新来源等。细胞工程与其他生物工程的关系1.细胞工程利用基因工程中的转基因技术实现转基因植物和动物的培养。2细胞工程中获得的新细胞株可用于蛋白质工程生产药物或酶制剂。3细胞工程为发酵工程提供了稳定的培养对象，以完成生物制品的规模化生产。探究 1 细胞工程与基因工程的比较【问题导思】 基因工程和细胞工程的操作水平、技术方法有什么不同？基因工程和细胞工程的相同点是什么？探究 2 细胞工程基本技术的比较【问题导思】 细胞工程的基本技术有哪些？细胞工程技术的手段有哪些？不同融合方法的比较不
8、同融合方法的目的是相同的，都是要获得融合的细胞；不同融合方法所依据的原理也是相同的，即都依据细胞膜所具有的流动性。探究 3 细胞工程的应用【问题导思】细胞工程都有哪些方面的应用？举例说明细胞工程在生物育种上的应用。1快速培养花卉及濒危植物利用离体的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过脱分化、再分化等过程培育新植株。(1)利用的技术：植物细胞与组织培养。(2)过程：离体的植物细胞、组织或器官 愈伤组织 根、芽 植物体。 脱 分 化 再 分 化 2获得无病毒作物植物分生区附近，如茎尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至无病毒，而被用来培育无病毒植株。3开发洁净能源减少环境污染利用细胞工程产氢技术，将
9、蓝藻、绿藻、光合细菌等单细胞生物在特定的条件下产生的氢气作为燃料，是开发洁净新能源的途径之一，对减轻环境污染具有重要意义。4繁殖优良家畜品种及濒危动物(1)利用的技术：体细胞克隆技术。(2)意义：在快速繁殖具有优良性状的畜牧新品种、濒临灭绝的珍贵动物的种族繁衍等方面具有重大意义。 1植物组织培养的细胞或组织是离体的细胞或组织，其来源有：体细胞、生殖细胞(如花粉 )、融合成的杂种细胞或通过基因工程改造后的细胞等。2由于植物组织培养的目的和条件不同，培养的结果可是愈伤组织细胞、分化成的球状胚或完整的植物体。本课知识小结网络构建结论语句1植物组织培养和细胞核移植技术的生物学原理是细胞全能性。2细胞融合技术依据的生物学原理是细胞膜的流动性。3细胞工程技术实现了不同物种间杂交，形成了前所未有的新杂交物种。4植物组织培养成功的关键是避免微生物污染，因此应在无菌条件下进行。