细胞工程教案

细胞工程教案

【篇一：细胞工程概述教案】

高 二 年级第二学期 生物 学科 总第课时教案

课题

高二年级第二学期生物 学科 总第 课时导学案

课题

使用时间： 主备人：

一、学习目标：

1.简述细胞工程的基本技术。

2.举例说出细胞工程的应用。

二、知识构成：

1.细胞工程的发展经历了哪几个经典的实验？

2.什么叫细胞工程？

3.细胞工程根据研究对象的不同可分为哪几类？

4.细胞工程包括哪些内容？

5.什么是细胞与组织培养技术？

6.什么是细胞融合技术？

7.什么是细胞核移植技术？

8.你能举例说明细胞工程在生产和生活中有哪些方面的应用吗？

9.微生物细胞融合技术中的关键技术是什么？

三、学法和自检：

1.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞（乳腺细胞）成功地培育出一只小羊。取名为“多利”，这一方法被称之为“克隆”。下列各项中，与此方法在本质上不同的是（）

a 噬菌体侵染细菌并实现繁殖的过程 b 用胡萝卜韧皮部细胞培育出完整的新植株

c 我国科学家鲍文奎培育出八倍体小黑麦

d 生物学家将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系

2.从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞形成

早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，出生小羊的大多数性状（）

a 难以预测 b 像甲 c 像乙 d 像丙

3.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后。这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但是不能（）

a 有选择的繁殖某一性别的家畜 b 繁殖家畜中的优秀个体

c 用于保存物种 d 改变动物的基因型

4.美国科学家利用培育“多利”羊的技术培育出了世界上第一只克隆猫。这只小猫毛色花白，看上去与生养它的花斑猫有很大差异，也不完全像为它提供细胞核的猫。最可能的原因是（）

a 表现型是环境作用的结果 b 发生了基因重组的结果

c 提供卵细胞的雌猫细胞质基因的调控作用 d 生养它的花斑猫的基因的调控作用

课题

四、达标检测

1.美国科学家哈里森最初培育的动物细胞是（）

a 蛙胚骨髓干细胞 b 蛙胚神经细胞 c 蛙胚肝细胞 d蛙胚表皮细胞

2.下列关于细胞工程的理解中，正确的是（）

a 细胞工程是指细胞融合技术 b 细胞工程不能创造新的品种

c 克隆绵羊“多利”是细胞工程的产物 d 细胞工程是指以细胞为单位的培养技术

3.细胞核移植技术是指（）

a 将一个细胞核移植到另一个细胞核内的技术 b 将一个细胞核移植到另一个细胞内的技术 c将一个细胞核移植到另一个去细胞核的细胞内的技术

d 借助于酶解技术将一个细胞核移植到另一个细胞内的技术

4.在植物细胞融合过程中，下列可以用来除去植物细胞壁的是（）

a 盐酸 b 聚乙二醇 c 电场 d 纤维素酶

5.下列关于细胞工程应用的说法中，错误的是（）

a 应用细胞工程可以改造细胞的遗传信息b 应用细胞工程可以获得有用的细胞代谢产物

c 应用细胞工程可以培育具有优良性状的人 d 应用细胞工程可以培育新的生物品种

6.为了通过细胞工程获得无病毒作物，培育时一般采用植物的（）

a 叶片表皮细胞 b 根毛细胞 c 茎尖细胞 d 微管束细胞

7.下列各项中，可以通过细胞工程用于开发洁净能源减少环境污染的生物是（）

a 蓝藻 b 硝化细菌 c 分解石油的“工程菌” d 酵母菌

五、学习小结和课外作业：

1、学习小结：

2、上本作业：1.分析并比较基因工程与细胞工程的特点，说出细胞工程的优点。

3、课本或资料选题：课本“评价指南”38页第1、2、3、4、5题。

4、补充练习：

a 1.下列各项中，不是植物细胞与组织培养技术的植物是（）

a 无菌 b 离体细胞或组织 c 细胞融合 d 适当的营养条件

2.从理论上分析，下列关于细胞工程技术应用的说法中，正确的是（）

a 只能用于同种的物种之间 b 只能用于植物与植物之间

c 只能用于植物与动物之间 d 可以在植物、动物、微生物之间进行

3.下列关于细胞工程与其他生物工程关系的说法中，错误的是（）

a 细胞工程是现代生物技术中的重要组成部分 b 细胞工程为蛋白质工程提供新的细胞株

c 细胞工程是发酵过程的上游技术d 细胞工程为基因工程提供转基因的材料

4.下列关于杂种细胞的形成的说法中，正确的是（）

a 杂种细胞可以是2个或多个细胞的融合

b 杂种细胞要在电场、聚乙二醇和纤维素酶等促融因子的作用下才能融合

c 细胞融合成功的标志是细胞膜粘连、破裂，细胞质发生融合

d 细胞融合技术必须采用人工的方法才能进行

5.种子的主要部分是由受精卵发育而来的。如果把辣椒的受精卵中的细胞核去掉，重新植入茄子体细胞的细胞核，由该受精卵发育而成的种子种下去长出来的植物应该是（）

a 茄子 b 辣椒 c 既不像茄子，也不像辣椒 d既像茄子，也像辣椒

6.在细胞工程中，人们往往需要一个作为“种子”的细胞库。细胞库里保存种子的温度一般是（）

a 0℃ b –196℃ c 4℃ d 37℃

b 7.（多选）根据研究的对象不同，细胞工程可分为（）

a 植物细胞工程 b 动物细胞工程 c 单克隆抗体工程 d 微生物工程

8.（多选）下列哪项是细胞工程在医疗领域应用的成果（）

a 培育用于移植的医疗器官 b 生产疫苗和抗体

c 生产抗生素 d 制备基因芯片

【篇二：细胞工程教案】

细胞工程

2.1.1

2.1植物细胞工程

植物细胞工程的基本技术

课标要求 1、能力要求

1、理解和掌握植物组织培养的操作过程

2、理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程 2、内容要求

1、理解植物细胞的全能性

2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果 3、掌握植物组织培养的特点

4、理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系

细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞

均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。

2、 植物组织培养操作的特点：

（1）选择外植体时，花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。（2）消毒。植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们会产生毒素，使

培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。 （3）光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。 3、植物体细胞杂交杂种细胞的筛选和培养：

以烟草与大豆细胞融合为例。烟草与大豆的原生质体融合后，将原生质体转移到适当的培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁。这时，在细胞混合物中，不仅有烟草-大豆细胞，还有烟草细胞、大豆细胞、烟草-烟草细胞、大豆-大豆细胞，因此需要对杂种细胞进行筛选。得到烟草-大豆细胞后，再通过植物组织培养技术，培育杂种植株。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用

课标要求 1、能力要求

1、理解微型繁殖技术的应用 2、了解单倍体育种过程和优点 3、了解细胞产物的的生产和意义 2、内容要求

1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义 3、了解单倍体育种和突变体的利用 4、了解细胞产物的例子

1、 微型繁殖与无性生殖

微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内dna相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。 2、 微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种

作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。 人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形

成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。

单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。

2.2.1 动物细胞工程

2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

课标要求 1、能力要求

了解动物细胞培养的过程

比较动物细胞培养与植物组织培养区别 掌握动物体细胞核移植技术的过程和意义 2、内容要求

了解动物细胞培养的过程。

了解动物体细胞核移植技术的原理。

细胞株 细胞系 50代细胞传代培养

1、动物细胞培养的过程

动物胚胎或幼

物器官、组织

2、动物细胞培养与植物组织培养的区别。

动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处，也有许多不同点。一是它们用的培养基不同，植物组织培养用的一般是固体培养基，而动物细胞培养用的一般是液体培养基。第二是它们的培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物，没有动物血清。第三是植物组织培养最后一般得到新的植物个体，而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性，因此得到的是同一种的细胞。 3、把握动物体细胞移植的特点

动物体细胞移植依据的原理还是细胞的全能性，与植物组织培养一样属于无性生殖。

虽然细胞核内具有发展成为一个完整个体所需的全套基因，但动物体细胞分化程度较高，因此很难表达全能性。卵细胞体积大，易于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。将体细胞核移植入去核卵细胞内，既保

证了重组细胞的完整性，又能刺激体细胞核表达其全能性，发展成为一个新的个体。动物体细胞移植产生的新个体的亲本有三个：体细胞核供体、卵细胞细胞质供体、代孕母体。新个体细胞核基因型与体细胞核

供体完全一样，因此新个体性状与体细胞核供体基本相同。卵细胞细胞质中也有少量的

dna，新个体性状与卵细胞细胞质供体有一些地方相同。代孕母体没有为新个体提供遗传物质，新个体性状与代孕母体基本没有联系。

2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体

课标要求

1、能力要求

列表比较动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同 2、内容要求

理解和掌握动物细胞融合的原理、过程和意义。 理解和掌握单克隆抗体制备的过程的步骤和应用

知识网络体系 诱导剂：peg、灭活病毒

重难热点归纳

单克隆抗体可以作为诊断试剂，准确识别各种抗原物质，与抗原的特异性结合具有准确、高效、简易、快速的特点。单克隆抗体还可以用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症。单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。

一、动物细胞融合（又叫：细胞杂交）

1．概念： 。 2．杂交细胞：3．动物细胞融合原理：4．诱导动物细胞融合的方法： 物理方法： 化学方法：

生物方法：

※ 灭活：

※ 灭活病毒诱导细胞融合的原理：

5．优点： 6．用途： 二、植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较

三、单克隆抗体

1．概念：由单个b淋巴细胞进行无性生殖形成的细胞所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。 2．特点：

3．单克隆抗体的制备：

注射到小鼠体内进行免疫；第二步：从该小鼠脾脏中获得能够产生抗体的 细胞，与小鼠的 细胞在 ，或聚乙二醇的诱导下融合；培养基中，筛选出 细胞；

的细胞群，继续培养；

第五步：将该杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠 内增殖，然后再分离纯化单克隆抗体；

提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取。

动物细胞融合 骨髓瘤细胞

单克隆抗体

☆

☆

在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有才能生

长

☆ b淋巴细胞的特点：________________，缺点：__________________

☆ 骨髓瘤细胞的特点：__________________________________。

☆ 杂交瘤细胞具备具备双亲的遗传物质，不仅能产生____________，还能__________，能大量

产生单克隆抗体。

4．单克隆抗体的应用

⑴．诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞制备的单克隆抗体定位诊断．

⑵．用于治疗疾病和运载药物：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成＂生物导弹＂．

⑶．分离和纯化抗原分子

四、植物体细胞杂交（番茄马铃薯植株）和动物细胞融合

基础试题训练 一、选择题

1．单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞，在含有次黄嘌呤、氨基喋呤和胸腺嘧啶

的培养基（hat）中无法生长；而小鼠脾细胞是正常细胞，在hat培养基上可正常存活。用聚乙二醇 诱导细胞融合后，经过数代培养，最终可在hat培养基上存活并能产生单克隆抗体的细胞是（ ） a．骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞 b．脾细胞之间形成的融合细胞

【篇三：细胞工程实验教案】

细胞工程实验指导书

商丘师范学院生命科学系

目录

实验一培养基母液的制备------------------------------------2 实验二培养基的配制与灭菌----------------------------------5 实验三 实验四

培养材料灭菌和接种----------------------------------8 愈伤组织的诱导与增殖--------------------------------10 1

实验一 培养基母液的制备

一、实验目的与意义

学习和掌握培养基母液的配制方法。

在配制培养基前，为了使用方便和用量准确，常常将大量元素、微量元素、铁盐、有机物质、激素类分别配制成比培养基配方需要量大若干倍的母液。当配制培养基时，只需要按预先计算好的量吸取母液即可。 二、实验器材

电子分析天平（感量为0.0001g）

、扭力天平（感量为0.01g）、烧杯（500ml、100ml、50ml）、容量瓶（500ml、100 ml）、细口瓶（1000 ml、200 ml）、药勺、玻璃棒、电炉。 三、实验药品

1、大量元素母液的配制

各成分按照表1培养基浓度含量扩大10倍，用电子天平或扭力天平称取，用蒸馏水分别溶解，按顺序逐步混合。后用蒸馏水定容到500ml的容量瓶中，即为10倍的大量元素母液。到入细口瓶，贴好标签保存于冰箱中。配制培养基时，每配1l培养基取此液100ml。

表1 ms培养基大量元素母液制备 序号 1 2 3 4 5 注意：

(1) 配制大量元素母液时，某些无机成分如ca2+、so42一、mg 2十和h2po4一等在一起可能发生化学反应，产生沉淀物。为避免此现象发生，母液配制时要用纯度高的重蒸馏水溶解，药品采用等级较高的分析纯，各种化学药品必须先以少量重蒸馏水使其充分溶解后才能混合，混合时应注意先后顺序。特别应将ca2+、so42一、mg 2十和h2po4一等离子错开混合，速度宜慢，边搅拌边混合。

2

培养基浓度（mg/500ml） 扩大10称量(mg) 配制体积(500 ml)

825 950 160.5 185 85

8250 9500 1605 1850 850

蒸馏水定容至500ml

２、微量元素母液的配制

表2ms培养基微量Ⅰ的配制

序号 1 2 3 4 5

培养基浓度（mg/500ml）

8.19 4.3 3.1 0.415 0.125

表3ms培养基微量Ⅱ的配制

序号

化合物名称

培养基浓度（mg/500ml）

1 2注意：

使用电子分析天平时注意不要把药品撒到称盘上，用完以后，用吸耳球将天平内的脏物清理干净。 3、铁盐母液的配制

铁盐不是都需要单独配成母液，如柠檬酸铁，只需和大量元素一起配成母液即可。目前常用的铁盐是硫酸亚铁和乙二胺四乙酸二钠的螯合物，必须单独配成母液。这种螯合物使用起来方便，又比较稳定，不易发生沉淀。配制方法同上，直接用蒸馏水加热搅拌溶解。配制培养基时，配制1l取此液10 ml。

表4 ms铁盐母液的配制

序号 1 2 3

扩大100倍称量

(mg) 819 430 310 41.5 12.5

配制体积 (500 ml)

蒸馏水定容至

500 ml

扩大1000倍称量

(mg) 12.5 12.5

配制体积 (500 ml) 蒸馏水定容至

500 ml

0.0125 0.0125

培养基浓度（mg/500ml）

18.65 13.9

扩大100倍称量

(mg) 1865 1390

配制体积 (500 ml) 蒸馏水定容至

500 ml

注意：

在配制铁盐时，如果加热搅拌时间过短，会造成fe s 04和na2edta鳌合不彻底，此时若将其冷藏，fe s 04会结晶析出。为避免此现象发生，配制铁盐母液时，fe s 04和na2edta应

分别加热溶解后混合，并置于加热搅拌器上不断搅拌至溶液呈金黄色(约加热20 - 30 min)，调ph值至5 .5，室温放置冷却后，再冷藏。

4、有机母液的配制

ms培养基的有机成分有甘氨酸、肌醇、烟酸、盐酸硫胺素和盐酸吡哆素。培养基中的有机成分原则上应分别单独配制。配制直接用蒸馏水溶解，注意称量时用电子分析天平。

注意：

由于维生素母液营养丰富，因此贮藏时极易染菌。被菌类污染的维生素母液，有效浓度降低，并且易给后期培养造成伤害，不宜再用。避免此现象发生的方法是: 配制母液时用无菌重蒸馏水溶解维生素，并贮存在棕色无菌瓶中，或缩短贮藏时间。

表5ms培养基有机物质母液的制备

序号 1 2 3 4 5

5、 激素母液配制

植物组织培养中使用的激素种类及含量需要根据不同的研究目的而定。一般激素母液的配制的终浓度以0.5mg/ml为好，需要注意的是：

（１）配制生长素类，例如iaa、naa、2.4-d、iba，应先用少量95%乙醇或无水乙醇充分溶解，或者用1mol/l的naoh溶解，然后用蒸馏水定容到一定的浓度。

（２）细胞分裂素，例如kt，应先用少量95%乙醇或无水乙醇加3~4滴1mol/l的盐酸溶解，再用蒸馏水定容。

（３）配制生物素，用稀氨水溶解，然后定容。 注意：

所有的母液都应保存在0~4℃冰箱中，若母液出现沉淀或霉团则不能继续使用。

化合物 名称 甘氨酸 肌醇 盐酸硫胺素 (vb1) 盐酸吡哆素 (vb6)

烟酸 (vb3)

培养基浓度（mg/l）

2 100 0.1 0.5 0.5

扩大 倍数 100 100 1000 1000 1000

称量 (mg) 20 1000 10 50 50

配制体积 (100 ml)

蒸馏水定容至

100 ml

4