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動物細胞工程的原理范文1
關鍵詞：細胞工程；教學改革；人才培養
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0089-02
細胞工程是以細胞生物學和分子生物學為理論基礎，應用于生產實踐，在細胞水平和細胞器水平，根據人們的需要和設計來改變細胞內遺傳物質并獲得細胞產品的一門綜合性應用性技術學科[1、2]。應用型地方本科院校在師資力量、實驗儀器設施條件等方面相對較弱，為了適應應用型本科院校為社會培養應用型人才的需要，提高學生的學習積極性，為學生以后走上工作崗位或繼續深造奠定堅實的基礎，筆者在細胞工程課程教學改革方面進行了一些初步的探索，取得了一定的成效，現總結如下。
一、教學內容改革
細胞工程是生物工程專業的一門實踐性和應用性很強的專業課，也是生物工程的一個重要方面，包括植物細胞工程和動物細胞工程兩方面。我校是一所地方性本科院校，有生物科學與生物工程二個專業開設細胞工程專業選修課，根據我?！白⒅貙W理，親近業界”的才培養理念和具體專業特點，教研組組織任課教師進行討論，確定教學內容，制定教學大綱。
在教材選擇上，我們選擇科學出版社出版的楊淑慎主編的《細胞工程》為教材，同時參考整合其他現有教材內容，編寫教學教案，并根據細胞工程發展快的特點，在教學教案中增加近期研究新進展。
在教學內容上，不同專業教學內容有所側重[3]；生物科學專業尤其是農業生物技術專業在教學中以植物細胞工程內容為主，動物細胞工程內容以自學加討論的形式來完成，在教學中著重講解植物細胞工程的原理與基礎，并結合實例講解植物無性快繁技術、植物脫病毒技術、植物細胞培養與次生代謝產物的生產技術、植物胚培養技術等；生物工程專業尤其是生物制藥專業以動物細胞工程內容為主，植物細胞工程內容以自學加討論的形式來完成，在教學內容中重點講解動物細胞體外培養技術及細胞培養中的注意事項、動物干細胞培養與誘導研究進展、動物單克隆抗體制備原理與技術、動物體外受精與胚胎移植技術、動物染色體工程等。
在教學過程中圍繞細胞工程的理論基礎一基本技術手段一主要應用領域一最新研究進展一發展前景的主線進行講解，根據具體情況適當增加細胞工程的最新進展，將細胞工程領域的研究成果引入教師教案，豐富更新授課內容，如介紹近年來諾貝爾生理學或醫學獎獲獎成果等，這些內容可以激發學生的學習興趣，增強其對細胞工程的認識和探索未知領域的決心。
二、教學方法改革
細胞工程是一門專業基礎課，在傳統的教師課堂講授基礎上，我們探索以專題形式進行課堂教學，開學公布教學方案及計劃進度，提前一周布置任務，課堂上圍繞專題進行以學生為主的教學討論，教師根據課程內容及時進行補充與總結，實現學生對細胞工程基礎知識的理解和掌握。如在講述植物細胞工程時，植物脫病毒技術作為一個專題，提前一周讓學生進行預習，課堂上用學生參與的形式邊講解邊提問同學生一起總結植物脫病毒技術的原理、方法、應用及成就等；在講述動物細胞工程時，單克隆抗體作為一個專題，以1975年Kohler和Milstein創立單克隆抗體生產技術，1984年獲諾貝爾生理學或醫學獎為引子，在課堂上讓學生講解并討論單克隆抗體技術的理論基礎、技術關鍵、應用及產業前景，充分激發學生的求知欲，鼓勵學生積極參與到課堂教學過程中，讓學生真正成為課堂的主體，變學生被動接受為主動學習。
細胞工程是近年來發展較快的一門技術性、實用性很強的專業基礎課，是細胞生物學發展的實踐應用，基礎理論內容多，科學進展信息量大，應用性和實踐性強，涉及多個實驗體系和多種實驗技能。根據細胞工程課程的課程特點與教學內容安排要求，為了使學生在有限的課時內充分理解領會教學內容，獲得好的學習效果，在細胞工程課堂教學過程中，我們采用傳統板書和多媒體教學相結合的手段，通過多媒體課件、視頻和動畫等現代化教學手段，展示細胞工程各種技術的原理和操作要點，把抽象的理論基礎、技術關鍵用直觀的圖像演示出來，提高學生的學習興趣，加深學生的理解，提高教學效果。
三、實驗環節改革
細胞工程是一門實踐性和應用性很強的課程[4]，由基本原理、基本技術、實踐應用等三部分組成，根據我校實際情況，我們注重理論課教學的同時，不斷完善實踐教學體系，壓縮原理和理論講授學時，加大知識應用實踐學時，在調整課堂理論課講授的同時，增加了實驗課和實習實訓鍛煉的課時，使課程結構更加適應細胞工程專業學習需求，符合我校建設服務地方的應用型本科院校的大方向。
通過多年的教學實踐，在細胞工程實驗教學中我們建立了包括課程實驗和生產實習兩個方面的實踐教學體系。保留傳統的基礎性實驗內容，如培養基配制、初代培養、繼代培養、培養產物觀察等內容，培養和訓練學生細胞工程基礎實驗操作技能和細胞工程基本實驗技術，并對實驗內容進行整合和優化，在有限的實驗課時和現有實驗條件下，合理規劃實驗內容，使實驗環節緊密銜接。結合課程內容，設計綜合性實驗，讓學生組成團隊自選實驗材料、全程參與獨立完成整個實驗過程，從準備材料、配制試劑、高壓滅菌、無菌操作到結果觀察，統計分析，對學生的實驗技能和實驗技術進行全面的綜合性訓練，同時培養學生的團隊協作精神和科學探究精神，也可以結合教師科研項目和大學生科技創新項目進行，提高學生的綜合實驗動手能力和基本的科研素質。另外組織學生觀看細胞工程相關實訓視頻、與企業對接，參觀相關企業、與企業領導和技術人員座談交流、參加企業生產實習，真實感受細胞工程在生產中的應用，為畢業實踐奠定基礎。
四、考試改革
考核是教學過程中不可缺少的環節，通過考核對教學質量、教學效果的反饋進行檢查，一方面，檢查學生對知識的掌握程度，另一方面，教師可以在考核中發現教學中存在的問題，及時進行改進[5]。細胞工程課程考核分為三大部分，平時成績占20%，實驗成績占30%，課程考試成績占50%。平時成績主要考核內容包括課堂表現（考勤，課堂提問）、專題討論資料準備和課后作業等，是對學生平時表現的一種綜合考核。實驗成績考核包括學生在實驗課上的綜合表現（實驗報告、實驗技能、實驗態度等）、綜合性實驗和實習參觀中的表現（實驗實習報告、團隊精神等）。期末考試在筆試試題設計上，提高主觀試題的比例，降低客觀試題的比例；表現為試題題型多樣化，增加綜合性試題和實驗結果分析類題型，加強對學生分析問題解決問題能力的考核。引導學生平時加強學習，注重能力培養，防止以往教學過程中出現的期末突擊復習應付考試現象，培養學生養成良好的學習態度，提高學生自主學習的能力。
細胞工程課程改革是我校生物工程專業課程體系改革的重要組成內容，其改革是一個長期的過程。我校是一所新建應用型地方本科院校，由于應用型教學師資技術基礎弱、實驗設施條件差，在培養應用型人才的教學目標和課程改革中對教師提出了更高的要求，在教學過程中不僅要不斷學習和完善適合本校的細胞工程培養體系，更新自身的知識理論框架，而且在教學過程中要不斷思考、探索和總結，與企業聯姻合作，提高教學質量，為企業培養綜合素質較高的具有創新能力的應用型人才。
參考文獻：
[1]邵景俠，張小紅，徐虹，等.《細胞工程》理論與實踐教學的探索與研究[J].教育教學論壇，2015，（42）：117-118.
[2]姜振華，周大祥.地方本科院校細胞工程教學改革探索[J].教育教學論壇，2013，（27）：52-53.
[3]董麗麗.應用型本科教學背景下《細胞工程》教學改革探索[J].黃山學院學報，2014，16（3）：134-136.
動物細胞工程的原理范文2
例1某生物體內有基因A，該基因能控制合成A蛋白，A蛋白是某種藥物的有效成分，下圖是將A基因導入大腸桿菌內，制備“工程菌”的示意圖。據圖回答：
（1）獲得基因A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在酶的催化下，合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據目標蛋白質的序列，推測出相應的mRNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測其DNA的序列，再通過方法合成所需基因。
（2）利用PCR技術擴增DNA時，需要在反應體系中添加的有機物質有、、4種脫氧核糖核苷酸和酶，擴增過程可以在PCR擴增儀中完成。
（3）下列關于各種酶作用的敘述，不正確的是。
A.DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接
B.RNA聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉錄
C.一種DNA限制酶能識別一種核糖核苷酸序列
D.胰蛋白酶能作用于離體的動物組織，使其分散成單個細胞
（4）圖中的C稱為，在基因工程中，常用Ca2+處理D，處理后D更易，此時D稱為。
（5）圖中最后一步“篩選”是指從轉化細胞中篩選出能的大腸桿菌作為工程菌。
【知識要點復習】（1）利用反轉錄法合成目的基因的過程是：以mRNA為模板，在逆轉錄酶的催化下，合成單鏈的DNA，逆轉錄酶具有DNA聚合酶活性，在它的作用下，可合成雙鏈DNA；根據蛋白質來獲得目的基因的過程是：根據目標蛋白質的氨基酸序列，推測出相應的mRNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測其DNA的脫氧核苷酸序列，再通過人工合成方法合成所需基因。
（2）PCR過程中需要引物、模板DNA、4種脫氧核糖核苷酸和熱穩定性DNA聚合酶等物質，故在PCR反應體系中應添加這些物質。
（3）DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接，形成磷酸二酯鍵，A項正確；RNA聚合酶能與基因上的RNA聚合酶結合位點結合，催化遺傳信息的轉錄，B項正確；一種DNA限制酶能識別一種“脫氧核糖核苷酸序列”而不是“核糖核苷酸序列”，C項錯誤；胰蛋白酶能將離體的動物組織細胞間質中的膠原蛋白分解，使其分散成單個細胞，D項正確。
（4）由圖可知，A為目的基因，B為運載體，二者結合在一起，形成的C稱為重組DNA（或重組質粒）。將目的基因導入微生物細胞，常用Ca2+處理受體細胞，使之更易吸收周圍環境中的DNA，成為感受態細胞，提高受體細胞的轉化率。
（5）目的基因導入受體細菌，是否可以穩定維持和表達其遺傳性，可通過檢測與鑒定，得到穩定遺傳并能表達出A蛋白的細菌作為工程菌。
【答案】（1）逆轉錄氨基酸脫氧核苷酸
人工合成（化學）（2）引物模板DNA熱穩定性DNA聚合（3）C（4）重組DNA（或重組質粒）吸收周圍環境中的DNA感受態細胞（5）穩定遺傳并能表達出A蛋白
二、胚胎工程、基因工程和細胞工程的綜合命題
例2毛角蛋白Ⅱ型中間絲（KIFⅡ）基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIFⅡ基因的高絨質絨山羊的簡單流程圖如下。
（1）過程①中最常用的運載工具是，這里也可以用動物病毒或作為運載工具，所需要的酶是限制酶和。
（2）在過程②中，用處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養過程中，將成纖維細胞置于和5% CO2的混合氣體培養箱中進行培養，培養液中加入達到無菌環境，將成纖維細胞置于5% CO2的氣體環境中，CO2的作用是。
（3）在過程③中，用處理以獲取更多的卵（母）細胞。成熟卵（母）細胞在核移植前需要顯微操作將吸出，處理后得到去核的卵母細胞。
（4）從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術是。在胚胎移植前，通過技術可獲得較多胚胎，此技術若選囊胚作材料，應注意的事項是。
【知識要點復習】（1）將KIFⅡ基因導入成纖維細胞內，獲得轉KIFⅡ基因的高絨質絨山羊的過程采用了轉基因技術，而轉基因技術的原理是基因重組，過程①是基因表達載體的構建過程，該過程中最常用的運載工具是質粒，此外也可用動植物病毒及λ噬菌體的衍生物作為運載工具，此處不宜用植物病毒；所需要的酶是限制酶和DNA連接酶。
（2）過程②為動物細胞培養過程，該過程需用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）處理，使皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞，動物細胞培養需要一定的氣體環境，即95%空氣加5% CO2，CO2的主要作用是維持培養液的pH值。細胞培養需要無菌和無毒的環境，因此培養液中需加入（一定量的）抗生素以達到無菌環境。
（3）過程③表示活體采卵，該過程需用促性腺激素處理母羊使其超數排卵，以獲取更多的卵（母）細胞，在體外培養到減數第二次分裂中期時，通過顯微操作進行去核處理，將細胞核和第一極體一并吸出。
（4）從重組細胞到早期胚胎過程需采用（早期）胚胎培養技術。在胚胎移植前，通過胚胎分割技術可獲得較多胚胎，此技術若選囊胚作材料，應注意的事項是將內細胞團均等分割。
【答案】（1）質粒λ噬菌體的衍生物DNA連接酶（2）胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）95%空氣（一定量的）抗生素維持培養液的pH值（3）促性腺激素細胞核和第一極體
（4）（早期）胚胎培養技術胚胎分割將內細胞團均等分割
三、細胞工程和胚胎工程的綜合命題
例32015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路線。
（1）此過程涉及試管嬰兒的培育，它屬于（填“無性”或“有性”）生殖，試管嬰兒的培育用到的技術手段有：體外受精技術、技術和技術。
（2）該技術培育的“三親嬰兒”的染色體來自細胞，其細胞質基因來自細胞。
（3）據圖分析，該技術（填“能”或“不能”）避免母親的紅綠色盲遺傳病基因傳遞給后代，該技術能避免母親的遺傳性視神經病變遺傳給后代，推測該疾病的致病基因位于上。
（4）細胞核移植技術一般選擇減數第二次分裂中期的卵母細胞作為受體細胞，其原因有：①卵母細胞質內存在激發細胞核全能性表達的物質；②；③。
（5）高產奶?！氨R辛達”的培育也用到了細胞核移植技術，其過程大致如下圖所示：
其中供體細胞來自（填“高產奶?！被颉捌胀膛！保?，將供體細胞注入去核的卵母細胞的透明帶中，通過方法使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞中，體現細胞膜的特點；常用方法激活重組細胞，使其完成細胞分裂和發育。如果要提高重組胚胎的利用率，可對期的胚胎進行分割以獲得多個可用于移植的胚胎，暫時不移植的胚胎可用方法保存。
【知識要點復習】（1）“三親嬰兒”的獲得涉及“試管嬰兒技術”，應屬于有性生殖，體外受精技術得到受精卵后需要通過早期胚胎培養技術得到可用于胚胎移植的桑椹胚或囊胚，然后進行胚胎移植。
（2）通過題圖分析可知，核移植是將母親卵母細胞的核移植到捐獻者去核的卵母細胞中，所以受精卵的細胞核內含有來自母親的遺傳物質和來自的父親的遺傳物質，而受精卵的細胞質基因幾乎全部來自捐獻者的去核的卵母細胞。
（3）母親的紅綠色盲遺傳病基因可以通過細胞核進入受精卵，所以該技術不能避免母親的紅綠色盲遺傳病基因傳遞給后代，該技術能避免母親的遺傳性視神經病變遺傳給后代，因此“遺傳性視神經病變”應屬于細胞質基因控制的遺傳病，即致病基因位于線粒體DNA上。
（4）細胞核移植技術一般選擇減數第二次分裂中期的卵母細胞作為受體細胞，其原因有：①卵母細胞質內存在激發細胞核全能性表達的物質；②卵母細胞體積大，便于操作；③卵黃多，營養物質豐富，有利于早期的胚胎發育。
（5）高產奶牛“盧辛達”的培育屬于克隆，其中供體細胞為高產奶牛的體細胞，其操作流程如下：
將供體細胞注入去核的卵母細胞的透明帶中，通過電刺激方法使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞中形成重組細胞，重組細胞還需通過物理或化學方法（如電脈沖、鈣離子載體、乙醇等）激活才能繼續分離和發育成重組胚胎。如果要提高重組胚胎的利用率，可對桑椹胚或囊胚期的胚胎進行分割以獲得多個可用于移植的胚胎，暫時不移植的胚胎可用冷凍方法保存。
【答案】（1）有性早期胚胎培養（或動物細胞培養）胚胎移植（2）母親的卵母細胞和捐獻者的卵母（3）不能線粒體DNA（或細胞質DNA）（4）②卵母細胞體積大，便于操作③卵黃多，營養物質豐富（5）高產奶牛電刺激流動性物理或化學桑椹胚或囊胚冷凍
四、動物細胞工程和免疫知識的綜合命題
例4下圖是利用單克隆抗體技術制備三聚氰胺特異性抗體的過程。請據圖回答：
（1）單克隆抗體的制備是動物細胞工程中技術的重要應用，該技術依據的原理是，而動物細胞培養依據的原理是。
（2）B淋巴細胞是由動物體內細胞增殖、分化、發育而來，主要參與動物體的免疫過程；單克隆抗體的制備所基于的免疫學基本原理是。
（3）由于三聚氰胺分子量過小，不足以激活高等動物的免疫系統，因此在制備抗體前必須對其進行①過程，下列物質中不適合作協助“擴容”抗原分子的是（）
A.蛋白質B.多糖
C.磷脂D.核苷酸
（4）③過程采用與植物細胞原生質體融合相同的誘導方法有，③過程特有的方法是。
（5）④過程涉及兩次篩選，分別篩選出和；單克隆抗體與傳統血清抗體相比具有的優點是。
【知識要點復習】（1）單克隆抗體的制備過程是將效應B細胞與骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞，然后經克隆化培養和抗體檢測，最后得到單克隆抗體，所以單克隆抗體技術是細胞融合技術的重要應用；動物細胞融合依據的原理是細胞膜具有一定的流動性；動物細胞培養依據的原理是細胞增殖。
（2）B淋巴細胞是由動物體骨髓中的造血干細胞增殖、分化、發育而來的，主要參與動物體的體液免疫；單克隆抗體的制備所基于的免疫學基本原理是每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。
（3）協助“擴容”抗原分子必須是大分子物質，所以核苷酸作為小分子物質被排除。
（4）植物細胞原生質體融合常用化學方法（聚乙二醇PEG）和物理方法（離心、振動、電刺激）；誘導動物細胞融合的方法有三種，分別是生物方法（滅活的病毒）、化學方法（聚乙二醇PEG）和物理方法（離心、振動、電刺激）。
（5）單克隆抗體制備過程的兩次篩選：第一次篩選雜交瘤細胞，第二次篩選產生特異性（抗三聚氰胺）抗體的雜交瘤細胞；單克隆抗體與傳統血清抗體相比具有的優點是特異性強、靈敏度高、可大量制備。
【答案】（1）動物細胞融合細胞膜具有一定的流動性細胞增殖（2）造血干體液每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體（3）D（4）化學方法（聚乙二醇）和物理方法（電刺激）生物方法（滅活的病毒）（5）雜交瘤細胞產生特異性（抗三聚氰胺）抗體的雜交瘤細胞特異性強、靈敏度高、可大量制備
五、動物細胞工程和植物細胞工程的綜合命題
例5某同學在學習“細胞工程”時，列表比較了動植物細胞工程的有關內容，其中不正確的地方有（）處
植物細胞工程動物細胞工程技術
手段植物組織培養、植物體細胞雜交動物細胞培養和融合、單克隆抗體的制備特殊
處理機械法去除細胞壁胰蛋白酶處理、制備細胞懸浮液融合
方法物理方法、化學方法物理方法、化學方法、生物方法典型
應用人工種子、遠緣雜交植株、作物脫毒單克隆抗體的制備、克隆動物培養液
區別蔗糖是離體組織賴以生長的成分動物血清不可缺少，需加一定量抗生素特點植物體細胞雜交技術可定向改造生物的性狀單克隆抗體的優點是特異性強、靈敏度高、可大量制備A.3處B.2處
C.1處D.0處
【解析】上表中有兩處錯誤：一處是在植物細胞工程的體細胞雜交技術中去除細胞壁的方法是酶解法，即利用酶的專一性原理，用纖維素酶或果膠酶去除細胞壁；另一處是“植物體細胞雜交技術可定向改造生物的性狀”，與傳統的有性雜交相比，細胞融合技術的優點在于可以克服遠緣雜交障礙，但不能定向改造生物的性狀，故B項正確。
【答案】B
六、胚胎工程和減數分裂的綜合命題
例6哺乳動物卵原細胞減數分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和的誘導下才能完成。下圖是為獲得試管動物記錄的某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖（N表示染色體組數）。請回答：
（1）圖中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞的名稱分別為、、；卵裂的細胞分裂方式為。上圖中細胞Ⅱ處于細胞分裂后期時染色體數為，細胞Ⅲ處于細胞分裂后期時染色體數為，細胞Ⅳ處于細胞分裂后期時染色體數為。
（2）卵原細胞經兩次細胞分裂形成卵子，減數第一次分裂發生在排卵前后，減數第二次分裂發生在過程中。若是體內受精，則受精作用發生的場所是，當觀察到卵細胞膜與透明帶之間時，說明已經受精，是防止多精入卵的第一道屏障。
（3）試管動物的培育主要包括和兩個過程，前者需在獲能液或“專門溶液”中完成。
（4）對于試管動物理解正確的是。
A.屬于無性生殖
B.屬于有性生殖
C.體內發育
D.體外發育
E.運用基因工程技術
F.運用細胞工程技術
【知識要點復習】（1）圖中顯示卵原細胞經過染色體復制（減數第一次分裂前的間期）成為細胞Ⅱ初級卵母細胞，它在促性腺激素的作用下完成減數第一次分裂，形成細胞Ⅲ次級卵母細胞，次級卵母細胞在減數第二次分裂中期與相遇完成受精作用，繼續完成減數第二次分裂形成受精卵，受精卵經過卵裂形成早期胚胎。細胞Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為初級卵母細胞、次級卵母細胞和受精卵，卵裂的細胞分裂方式為有絲分裂。處于細胞分裂后期的Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞中染色體數分別為2N、2N、4N。
（2）卵原細胞經歷的兩次細胞分裂分別發生在：減數第一次分裂發生在排卵前后，減數第二次分裂發生在受精作用過程中；體內受精發生的場所是輸卵管，當觀察到卵細胞膜與透明帶之間有兩個極體出現時，說明已進入卵細胞，卵細胞被激活完成減數第二次分裂，排出第二極體；第一個觸及卵細胞膜的瞬間，透明帶的穿透性立即發生改變以防止多個進入透明帶，這叫透明帶反應。
（3）試管動物的培育主要包括體外受精和胚胎移植兩個過程。
（4）試管動物的培育屬于有性生殖，涉及動物細胞培養技術，未涉及基因工程技術，試管動物的發育是將早期胚胎移入母體（代孕母體）子宮內發育，因此是體內發育，所以選BCF。
【答案】（1）初級卵母細胞次級卵母細胞
受精卵有絲分裂2N2N4N（2）受精作用輸卵管有兩個極體透明帶反應（3）體外受精胚胎移植（4）BCF
七、胚胎干細胞的應用綜合命題
例7下圖表示利用胚胎干細胞（ES細胞）所作的一系列研究。請據圖分析回答問題：
（1）過程Ⅰ將胚胎干細胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養層上，并加入動物血清、抗生素等物質，維持細胞不分化的狀態。在此過程中，飼養層提供干細胞增殖所需的，加入抗生素是為了，這對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。
（2）上圖中的胚胎干細胞（ES細胞）可以從和中分離獲取。過程Ⅱ將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發育過程以及影響的因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有的特點。
（3）過程Ⅲ中目的基因導入胚胎干細胞最常用的方法是，將獲得的目的基因轉入胚胎干細胞前需構建，需要的工具酶有。
（4）過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，獲得免疫缺陷小鼠的方法是，該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題。
（5）克隆轉基因小鼠常用的技術手段有、、早期胚胎培養技術和。
【知識要點復習】（1）胚胎干細胞培養時所用的飼養層細胞可以供給干細胞增殖所需的營養物質，加入抗生素是為了防止雜菌污染。
（2）胚胎干細胞（ES細胞）可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲??；胚胎干細胞具有發育的全能性，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發育過程以及影響因素。
（3）將基因表達載體導入動物細胞最常用的方法是顯微注射法，在導入前需構建基因表達載體（完成后稱為“重組DNA”），需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。
（4）獲得免疫缺陷小鼠的方法有射線照射破壞胸腺法和直接手術摘除胸腺法，這樣小鼠就不能形成T細胞，不發生細胞免疫，移植組織細胞就不會被排斥。
（5）克隆轉基因小鼠涉及克隆，則涉及細胞核移植技術和胚胎移植技術，該小鼠又是“轉基因小鼠”，所以又涉及轉基因技術。
【答案】（1）營養物質防止雜菌污染（2）早期胚胎原始性腺發育全能性（3）顯微注射法基因表達載體限制酶和DNA連接酶（4）破壞小鼠胸腺（5）核移植技術轉基因技術胚胎移植技術
【同步訓練】
1.英國科學家維爾穆特首次用羊的體細胞（乳腺細胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，這一方法被稱之為“克隆”。我國中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細胞核植入到去核后的兔子卵細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖技術再次走在世界前列。以下說法正確的是（）
A.在形成早期胚胎的過程中，依次經歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個階段
B.在形成早期胚胎的過程中，尚未出現細胞的分化
C.將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔的子宮內，并最終發育成兩只一樣的兔子，此方法與“多利”的培養本質相同，涉及的技術也完全相同
D.兔子卵細胞質的作用只是激發大熊貓細胞核的全能性
2.下列實踐與基因工程的說法不正確的是（）
A.利用DNA探針檢測飲用水是否含病毒屬于基因工程的運用
B.農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞，目的基因的最終插入位置是在染色體的DNA上
C.選擇大腸桿菌作為“工程菌”生產的胰島素并不具生物活性
D.培育轉基因抗蟲棉用到了細胞融合技術
3.下列關于基因工程技術的敘述，正確的是（）
A.切割質粒的限制性核酸內切酶均特異性地識別6個核苷酸序列
B.PCR反應中溫度的周期性變化是為了配合DNA聚合酶催化不同的反應
C.載體質粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標記基因
D.抗蟲基因即使成功地插入到植物細胞染色體上也未必能正常表達
4.現有兩個煙草品種A（Hhrr）和B（hhRr）的花粉若干（兩對基因分別位于兩對同源染色體上），利用誘導因素促使原生質體融合（只考慮兩兩融合）。只要有一對隱性基因純合（rr或hh）時，在光照強度大于800 lx條件下，就不能生長。下列敘述正確的是（）
①實驗開始時必須除去不利于原生質體融合的物質②實驗中得到A、B花粉之間融合細胞的基因型有6種③要想從融合細胞的培養液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，可在大于800 lx光照下培養，收集增殖分化的細胞團④從理論上分析，將融合細胞的培養液放在大于800 lx光照下培養，有5種基因型的融合細胞不能增殖分化
A.①②④B.①②③
C.②③④D.①③④
5.某農業生態工程基地按照生態和經濟規律，對種植業和養殖業進行了優化設計。
（1）通過套種、間種和等技術的應用，使種植的農作物為該生態系統組成成分中的提供更多的食物。
（2）作為生態農業，他們用作物秸稈作飼料發展畜禽養殖，人畜糞便大力發展沼氣池，沼渣用來養魚，賣到市場增加了效益，這個基地運用了生態工程的等原理。
（3）在農業生產中盡量不施用農藥，其目的是。
A.減少水土流失B.減少土壤肥力
C.減少環境污染D.減少生物多樣性
6.水稻種子中70%的磷以植酸形式存在，植酸易與蛋白質結合排出體外，是多種動物的抗營養因子，而植酸酶可降解植酸?？茖W家研究發現酵母菌中含有植酸酶，設想將酵母菌的植酸酶基因導入水稻，培育低植酸轉基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程，結合所學知識及相關信息回答下列問題：
（1）圖中基因組文庫cDNA文庫（填“大于”或“小于”），B過程需要的酶是。
（2）為獲得大量的目的基因，可以用技術進行擴增，其原理是，該過程中需要以圖中的或為模板，所用酶的顯著特點是。
（3）植酸酶基因能在水稻體內穩定遺傳的關鍵是，可以用DNA分子雜交技術進行檢驗。
（4）用限制酶處理載體和目的基因后，用酶處理，能連接平末端的酶，形成重組的基因表達載體，該載體的化學本質是。
7.下圖是我國南方開始嘗試的農業生態系統的結構模式圖，其中利用植物秸稈中的原料生產的燃料乙醇，是一種“綠色能源”，可減少對石油資源的依賴。請據圖回答：
（1）生態系統的主要功能是和，從生態學角度分析，人們建立圖示的農業生態系統的主要目的是。建立該生態工程所遵循的基本原理主要是（至少答兩點）等。
（2）植物秸稈經預處理后，應該利用微生物A所產生的纖維素酶進行水解，使之轉化成發酵所需的葡萄糖。若從土壤中分離獲取微生物A，應采用具有選擇功能的培養基，培養基中的碳源為。
（3）為了提高植物秸稈的利用率，可以利用基因工程對微生物A進行改造，其基本方法是：先用同時切割和，然后用DNA連接酶將上述切割產物連接，構建并將其導入到受體菌中。
8.植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。
（1）理論上，基因組文庫含有生物的基因；而cDNA文庫含有生物的基因。
（2）將耐旱基因導入農桿菌，并通過農桿菌轉化法將其導入植物乙的體細胞中，經過一系列的過程得到再生植株。要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的，如果檢測結果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的是否得到提高。
（3）假如用得到的二倍體轉基因耐旱植株進行自交，如果子代中耐旱與不耐旱植株的數量比為，則可推測該耐旱基因整合到了同源染色體的一條染色體上；如果子代中表現為，則可推測該耐旱基因整合到了同源染色體的兩條染色體上。
【參考答案】
1.A2.D3.D4.D
5.（1）輪種消費者（2）物質循環再生、整體性（物種多樣性）（答出兩點即可）（3）C
6.（1）大于逆轉錄酶（2）PCRDNA復制目的基因Ⅰ目的基因Ⅱ耐高溫（3）插入（整合）到染色體上的DNA中
（4）DNA連接T4DNA連接DNA
7.（1）物質循環能量流動實現生態系統內能量和物質的多級利用，提高農產品的產量，減少環境污染（合理地調整生態系統中的能量流動關系，提高能量利用率，減少環境污染）物質循環再生原理、整體性原理、物種多樣性原理（2）纖維素（3）同種限制性核酸內切酶
目的基因運載體基因表達載體
動物細胞工程的原理范文3
【教材分析】
高等植物細胞和動物細胞最大的區別在于外有一層細胞壁，原生質體是基礎研究的理想材料，原生質體融合技術已成為作物改良的最有效的工具之一。在實現植物細胞融合之前必需獲得再生能力強、活性高的原生質體，同時原生質體比較“脆弱”，培養條件和影響因素很多，因此通過這一節的學習要讓學生掌握原生質體培養的方法和原理，原生質體培養過程中可能會出現的問題及如何解決。
【學情分析】
本科二年級已學過《細胞生物學》和《植物生理學》課程，對植物細胞的結構和植物細胞生長所需基本元素有所了解，這為本節教學奠定了基礎。在此基礎上，進一步了解原生質體培養方法、條件、注意事項等，為下一節“原生質體融合”課作好鋪墊。
【教學目標】
知識目標：掌握原生質體的制備方法和培養條件。
能力目標：通過研究性教學和實踐，加強學生對細胞工程實驗原理和方法的遷移能力和創新能力的培養，提高學生動手和解決問題的能力，更好地適應社會的需要。
情感目標：在學生討論與交流的基礎上進行研究性教學，通過課堂講授、提問、交流、討論以及實驗數據的分析等培養學生解決細胞工程教學中理論和實踐相結合的能力，從而激發學生學習生物技術和細胞工程的興趣。
【教學手段】
教師講授、分組討論、模擬實驗和實驗設計相結合的方法。
【教學重點】
原生質的制備以及培養條件。
【教學過程】
一、課前預習
1.什么是植物細胞培養？
植物細胞培養是指在離體培養條件下，將植物愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養基中，通過振蕩培養分散成游離的懸浮細胞，繼代培養使細胞增殖，獲得大量細胞群體的一種技術。
2.植物細胞壁的主要成分是什么？
（1）纖維素，占細胞壁干重的25%～50%不等；（2）半纖維素，平均約占細胞壁干重的53%左右；（3）果膠質，一般占細胞壁的5%。
二、課堂教學
【問題1】植物細胞和動物細胞不同，外面有一層細胞壁，如何獲得去壁的的植物細胞？這就是我們說的原生質體。
【學生討論環節】
【老師小結】第一種方法是用機械切割的方法，第二種方法是通過酶解的方法。酶解方法的原理是植物細胞壁的主要成分是纖維素、半纖維素和果膠質，使用纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶可以降解細胞壁成分，獲得的植物細胞，即原生質體。
【問題2】細胞壁對植物細胞有保護作用，如果用酶解的方法去除細胞外面的細胞壁，如何才能保持細胞不會破裂？
【學生討論環節】培養液中加入一種滲透穩定劑，保持原生質體膜的穩定，避免破裂。
【老師小結】是的，通常有二種方法來保持滲透平衡：
（1）糖溶液系統：包括甘露醇、山梨醇、蔗糖和葡萄糖等成分；（2）鹽溶液系統：KCl、KH2PO4和MgSO4等成分。
【問題3】用酶學的方法獲得原生質體取材的時候有什么考慮？
【學生討論】選取生長旺盛的組織來作為實驗材料，如無菌試管苗葉片、下胚軸和子葉、培養細胞等。
【實驗演示】原生質體制備過程和儀器設備
儀器和設備：離心機，無菌培養皿，離心管，無菌操作臺。
試劑：酶液，洗液，液體培養基。
【研究探索】在原生質體分離過程中，有酶解、離心，如何檢測收集到原生質體的活性？請同學們根據已有的知識，在討論的基礎上，寫出你們的實驗方案。針對下列問題開展討論：
（1）如何設計實驗方案？（2）如何測定原生質體的活性？
【學生分組參與】
1.目測法：通過顯微鏡的觀察，根據細胞形態和流動性來確定所分離的原生質體活力。
2.伊凡藍法：伊凡藍這種物質不能自由穿過質膜，只有當質膜受到嚴重損壞的時候細胞才能被染色，所以通過細胞是否被染色來確定分離的原生質體活性。
3.FDA法：二乙酸熒光素（FDA）是一種非極性化學物質，可以自由地穿越細胞質膜，在活細胞內FDA被酯酶裂解可以發出熒光，由于熒光素不能自由通過質膜，在熒光顯微鏡下通過觀察具熒光的細胞來確定所分離的原生質體活性。
【問題4】影響所分離的原生質體活性的因素有哪些？
【師生】結合上述分離方法，對影響因素進行分析
1.實驗所用材料的生理狀態和幼嫩程度；
2.酶解條件：酶的質量和濃度，酶解溫度和時間，酶溶液的滲透壓等；
3.分離條件：離心的次數和速度、純化方法和分離所持續的時間長短；
4.環境條件：實驗操作過程中環境的溫度以及分離用具等。
【問題5】如何對收集到的原生質體進行計數？
【生活實例】平時你感冒的時候醫生要對你血細胞進行計數。
所用儀器：計數器，顯微鏡。
【師生探索】
1.需要測量和記錄哪些實驗數據？
【學生參與】通過計數每一個大方格里的原生質體數，移動不同視野求3個方格（紅色）分別的計數，求其平均數。學生動手計數并算出平均數。
2.如何通過計數器來換算原生質體的密度？
【老師】通常原生質體在104個/mm3條件上生長的比較好，如何通過計數來調節原生質體的密度？
【學生參與】計數器上顯示方格的深是0.1mm，面積是0.0025mm2，一個方格的體積是0.1×0.0025=0.00025mm3，如圖所示，如果在紅色方格中有10個原生質體，它密度就是10/0.00025mm3=4×104/mm3，現在所得到的密度要比理想生長的大4倍，如何處理？
【學生】用培養液來稀釋4倍。
【問題6】如何進行培養，培養條件如何？
【老師】原生質體培養方法
（1）液體淺層培養；（2）固體培養；（3）液體—固體雙層培養。
培養基的成分：
1.無機鹽：大量元素濃度；NO3-和NH4+的比例；Ca2+濃度。
2.有機成分：維生素、氨基酸、糖及糖醇等，酵母提取物、水解酪蛋白。
3.激素：常用的激素：NAA、IAA、6-BA與2，4-D。
4.pH值。
三、課后拓展
1.你是否想到有其他原生質體培養方法和技術？
2.實驗中有哪些因素可能會影響原生質的分離效果？你如何減少這些因素的影響？為了減小實驗誤差和污染的可能性，在實驗中應注意哪些環節和問題？
四、教學反思
“探究型教學法”目的是讓學生在學習知識的同時拓展學生的思維能力和提高他們的創新能力，通過探究性教學為學生能力的提升創造良好的環境。在日常教學過程中，不同個體之間存在著差異。學生所設計的實驗方案和技術路線有可能不夠完美，甚至是錯誤的。如何解決學生在實驗操作過程中的不規范，從而導致原生質培養過程中的污染。但每個學生通過參與了原生質制備全過程，對所學的知識理解更透徹，記憶更持久，尤其是變被動地接受理論知識為主動去探究新的知識。學生的學習興趣、注意力和科學態度就在無意中得到培養。當然，教師應該根據課程內容靈活加以應用，每章安排一些“探究型教學課”來引導學生去自由探索，對活躍課堂氣氛，提高學生的實驗動手能力、思維能力、創新能力，培養學生學習細胞工程以及生物技術的興趣以及和團隊協作的精神有極大的好處。
動物細胞工程的原理范文4
一、教學目標：
知識目標
1.簡述植物細胞全能性的含義。
2.簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術。
3.嘗試或了解植物組織培養過程。
能力目標
1.通過對植物組織培養和植物體細胞雜交的過程設計，培養知識的遷移能力。
2.通過對基本概念、基本原理的正確理解和掌握，逐步形成判斷、分析、綜合等思維能力。
情感、態度和價值觀目標
通過對植物組織培養和植物體細胞雜交的設計，體驗植物組織培養，激發學生勇于探索、敢于實踐科學精神。
二、學情分析
學生已經具備了一定的細胞學基礎，一些內容和原理在必修模塊中已埋下伏筆，但作為一項新內容。尤其是植物體細胞雜交技術，學生以前沒有涉及，因此在理解上存在困難。教師在教學中可采用創設情景、問題驅動、層層設疑并結合討論的方法實現教學目標。
三、重難點
教學重點：
1．植物組織培養的原理和過程。
2．植物體細胞雜交的原理和過程。
教學難點：
植物組織培養的實驗。
四、教學過程
2.1第一學時
活動一、導入：在正式上課之前，我們先來看一個新聞報道。
現實真的有點殘酷，我相信同學們也在思考，如果我們不對這些瀕危植物加以保護，不久之后它們將會從我們的身邊消失，如何挽救這一現狀呢？
我們可以用到植物組織培養技術，這屬于我們要研究的專題二
細胞工程的范疇。
所謂細胞工程他指的就是在利用分子生物學以及細胞生物學的原理，在細胞整體水平或者是細胞器水平上，按照人們的意愿去改變細胞內的遺傳物質進而獲得細胞產品的一項技術，根據操作的對象，我們可以把它分成植物細胞工程和動物細胞工程這兩部分，那么，這節課我們共同學習植物細胞工程的相關內容。
活動二、活動
溫故知新：我們來看張圖片，這么多美麗的，帶給我們視覺的享受，但是這些并不是通過有性生殖這樣的傳統技術去種植得到的，而是通過的花瓣來培育整個植株，
那為什么用的花瓣就可以培育成整個植株呢？它的原理是？
對，細胞的全能性，這也是我們今天所要學習的植物細胞工程的理論基礎
細胞全能性是我們必修一的內容，我們來回顧一下：
1.
什么是細胞的全能性呢？
2.
為什么細胞會具有全能性呢？
3.
理論上來講，每個細胞都有發育成完整個體的潛能，但是不同細胞它的全能性的程度相同嗎？
①
我們來比較一下，這幾種細胞它的全能性的高低，受精卵
生殖細胞
還有體細胞
誰的全能性最高??？也就是說受精卵是最容易發育成完整個體的
②
那植物細胞和動物細胞相比呢？
植物細胞的全能性更容易體現出來
那么既然植物細胞的全能性比較高，我們怎么把它的全能性給它表現出來呢？也就是說，用什么樣的技術可以把一塊組織去培育成一個完整個體呢？
關于植物組織培養這項技術，在必修一的時候我們有一個初步的認識，還記不記得當時我們用什么實驗材料了？
用胡蘿卜的根的細胞來進行組織培養，那這個圖大家還記得嗎？我們先用這個胡蘿卜的根的細胞然后經過誘導，得到的這個叫什么？
在由愈傷組織去誘導得到什么？
胚狀體，然后去生根發芽得到幼苗，最后發育成一個個體，和原來的一模一樣，這是我們對植物組織培養的一個初步了解，
活動三、活動
合作探究、精講點撥：今天，我們來閱讀一下教材33-35
頁，來詳細研究一下植物組織培養技術的方法，在閱讀的同時，思考前面的這幾個問題。3min
討論一下3min
我們首先來看第一個問題，請同學回答一下
1.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？
避免雜菌在上面迅速生長消耗營養，且有些雜菌會危害培養物的生長。所以我們看植物組織培養過程要在超凈工作臺上進行，都是無菌的。切取的時候也要對外植體進行消毒
2.那我們在切取的時候，比如胡蘿卜作為實驗材料，我們選擇的是胡蘿卜的，這四部分哪部分的細胞最好呢？
①為什么？容易形成愈傷組織！細胞分裂旺盛。
②那么我們選取別的地方不行嗎？能不能也得到愈傷組織呢？只是不容易
因為我們剛才說了，理論上來講植物細胞都是具有全能性的！
③
那不僅說明這幾個地方的細胞可以形成愈傷組織，生殖細胞可以嗎？花藥離體培養
部位選好了就可以接種了，把它放到適宜的培養基中去培養這些細胞，我們來看一看培養室。你看這些架子上都是。所以植物組織培養可以大規模培養，得到大量子代。當然，在得到子代之前，我們首先要獲得什么？先有外植體得到愈傷組織。
3.愈傷組織有什么特點？具有很強的分裂
分化能力，愈傷組織是一團白色或淡黃色的。它的分化程度比較低，分裂能力比較強。
①
而我們之前選擇的那個胡蘿卜根部細胞的分化程度呢？已經高度分化了。我們知道在生物體內，由分化程度低的細胞到高度分化的細胞的過程叫分化。
②
那么由高度分化的細胞到分化程度很低的愈傷組織的過程，正好與之相反。叫?脫分化。
③
這個過程就得到了愈傷組織，實際上就是使細胞回到了類似于受精卵狀態。之后我們要想在得到生根發芽，需要什么過程？再分化。經過再分化才可以得到幼苗！那我們不能讓它一直待在錐形瓶中，移栽到大田中。這就是植物組織培養的大致過程。
4.
現在我們來看
順序是打亂的.
找同學排序。
①在脫分化和再分化過程中是否需要給予一定的光照呢？
5.
那我們就要考慮了，在植物組培過程當中，植物細胞的全能性可以體現，最后得到了一個個體，那這個細胞如果還在原來的植物體內，這個全能性能體現出來嗎？想想表現全能性需要哪些條件？離體，激素，營養。在整個培養過程中還需要適宜的溫度和ph。
①在這些條件中
哪個是決定脫分化和再分化的主要因素？
我們總結一下。所以呢，在不同過程需要不同的條件。這樣才會得到我們想要的結果！這就是植物組織培養的過程。
過渡：那植物組織培養這項技術，
它可以用少量的實驗材料去獲得大量的相同性狀的子代，科學家研究出這項技術之后，并沒有就此滿足
而是開始了其他的探究。
活動四、活動
設疑引新知：比如說，我們來看這兩種植物我們都認識吧？番茄
土豆
我們都知道西紅柿是在地上結的，
土豆地下結，如果我們能培養出這樣的一種神奇的植物，地上結番茄，地下結土豆，是不是很節省空間啊，是不是可以有很大的經濟效益啊。
這個想法很好啊，那我們怎樣去實現它？
想一想
咋得到啊
。大家有沒有好的辦法??？
如果說按照咱們以前學過遺傳的那部分內容，你要想把兩個品種的優良性狀集中在一個品種上，正常我們用什么方法？雜交！可是能夠雜交的生物必須得是：同一物種，番茄和馬鈴薯是不同物種不能雜交，存在生殖隔離。
那生殖細胞雖然不能雜交
科學家想到了好辦法
用植物的體細胞來進行雜交，
介紹概念和意義。
那我們就一起重走一遍科學家們的探索之路來看看他們是如何得到這個雜種植株的。
活動五、自主探究，理解新知：下面請同學們自主閱讀教材36頁第三段，解決黑板上的這幾個問題。
1．你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？
2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？
3．為什么兩個原生質體能發生融合，這與細胞膜的什么特性有關？誘導融合的方法？
4．如果兩個來源不同的原生質體發生了融合，若只考慮兩兩融合，可形成幾種融合細胞？下一步該做何處理？
5．如何將雜種細胞培育成雜種植株？
這個過程大體上分為
去壁、
融合以及植物組織培養技術三個階段。
那么得到的這個雜種植株是不是真的地上結番茄，地下結馬鈴薯呢？很遺憾讓大家失望了。并沒有。這是為什么呢？
關鍵是它們這些基因在一起的時候會互相干擾到底表達哪些基因，基因表達受多種因素的影響。
雖然出現了這樣一個失敗的例子，可是科學家并沒有就此放手，而是繼續的進行其他的植物體細胞雜交，那最后也有成功的，比如說白菜和甘藍的體細胞融合在一起得到了白菜
甘藍，
有什么優點呢？
活動六、暢所欲言，巧談新知：有同學可能覺得這有什么意思啊，跟原來差的也不多呀，當然如果你覺得這個不過癮的話，我們來個大膽的假設：異想天開！能不能得到這樣的牛呢？
來異想天開
能不能得到這樣的牛？
不過這個也有一定科學道理的，介紹眼蟲那個。、
活動六、引導小結，升華新知：先找學生談，最后總結
活動七、課堂練習，運用新知。
1、植物組織培養依據的原理、培養過程的順諏及
誘導的植物激素分別是（
）
①體細胞全能性
②離體植物器官、組織
或細胞
③根、芽
④生長素和細胞分裂素
⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織
⑦再分化
⑧脫分化
⑨植物體
A.
①、
②
⑧
⑥
⑦
③
⑨
、
④
B.
①
、
②
⑦
⑥
⑧
③
⑨
、
⑤
C.
①、
⑥
②
⑨
⑧
③
⑦、
⑤
D.
①、
②
⑨⑧
⑥
⑦
③
、
④
2、（多選）要將胡蘿卜韌皮部細胞培養成完整植株，
需要（
）
A、具有完整細胞核的細胞
B、離體狀態
C、導入外源基因
D、一定的營養物質和激素
3、細胞具有全能性的原因是（
）
A、生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能
B、生物體的每一個細胞都具有全能性
動物細胞工程的原理范文5
一、分值分配
理綜試題生物部分總分90分，題型題量基本不變，理綜第Ⅰ卷1～6題是生物選擇題，每題6分共36分，第Ⅱ卷為非選擇題共54分，由29題（2009、2010、2011三年由Ⅰ、Ⅱ兩部分組成）、30題（2009、2012、2013三年由Ⅰ、Ⅱ兩部分組成）、31題（2010、2011兩年由Ⅰ、Ⅱ兩部分組成）組成。
二、試題圖表與文字數目的情況
從上表中可以看出，三年來文字量、圖表量都在變化，但變化幅度不大。選擇題字數在900個左右，非選擇題字數1440個左右，總字數在2350個左右，答案字數320個左右，并且圖表總數約為4～6個。2009年有一道對實驗結果作預測并繪出折線圖題及一道遺傳圖解題，2010、2011、2012各有一道繪制遺傳圖解題，2013有一道題要求繪制食物網。試題的呈現注重圖、表、文結合，進一步考查學生的識圖表及圖表文轉化能力。加強對學生準確獲取圖表文信息及圖表文轉化能力的考查，這應該也是今后高考命題的趨勢。
三、各模塊分值的變化情況
通過上表可以看出：
（1）高考考點以必修2和必修3為主，約占生物總分的66%。
（2）本人認為今年安徽省的高考生物試題考查依然以必修2和必修3為主，生物技術實踐一般以獨立的知識點進行考查；而現代生物科技專題，則還是會結合必修中的有關知識進行考查。
四、考查知識點的變化
（一）2009年考查內容主要涉及細胞結構、細胞分化、衰老和凋亡、細胞代謝；遺傳的基本規律；動物和人體生命活動的調節、植物激素調節；基因工程。
（二）2010年考查內容主要涉及生物膜系統、細胞的代謝、細胞的增殖；遺傳的分子基礎、遺傳的基本規律；內環境與穩態、動物和人體生命活動的調節、種群和群落；植物組織培養。
（三）2011年考查內容主要涉及細胞結構、細胞分化、細胞代謝；遺傳的分子基礎、遺傳的基本規律；植物激素調節、動物和人體生命活動的調節、種群、生態系統；動物細胞工程（細胞培養）、基因工程。
（四）2012年考查內容主要涉及物質跨膜運輸、細胞凋亡、細胞代謝；遺傳的基本規律；植物激素調節、動物和人體生命活動的調節；種群、生態系統；凝膠色譜法；動物細胞工程（克隆）、基因工程。
（五）2013年考查內容主要涉及細胞結構、細胞代謝、細胞的增殖、細胞癌變；遺傳的基本規律；植物激素調節、神經調節、免疫調節、生態系統；微生物計數；基因工程。
通過以上分析可以得出：主干核心知識年年考，非主干知識輪流考。試卷以“代謝、遺傳、調節”為三大命題中心。
五、命題特點
（一）三道非選擇題：29題一般考查細胞代謝（呼吸作用或光合作用）和實驗知識（2009、2010、2012）或細胞代謝、實驗及生態知識（2011）；30題一般考查調節知識（2009、2010、2011、2013）或考查調節和生態知識（2012、2013）；31題一般考查遺傳知識加選修部分（2009、2010、2011、2012、2013）。
（二）實驗能力的考查?？汲Ｐ隆Ｔ谶\用所學知識分析、解決實際問題的能力測試方面，高考的重點是通過實驗進行考查。生物實驗不只是考查一些實驗的原理、操作步驟、分析和解釋實驗現象、實驗思路、實驗原則和變量的確定，實驗材料的選擇、實驗方案的評價等的考查，更主要的是以學生的基礎知識為依托，創設實驗問題情景，通過實驗設計來考查學生實驗方面的思維能力。如2011年安徽高考生物卷的29題許多學生無法找到題目中實驗步驟的缺陷，即使有部分學生能找到缺陷也不能很準確的作答。這說明實驗在高中學生學習中存在記憶背誦的學習方法，沒有用實驗思維進行實驗的學習。
（三）命題材料依據課程標準和考試說明，但又不拘泥于教材。有些題目的題干背景新穎，其實理在課本上，重在考查學生的推理、分析和知識的遷移能力，如2012年第6道選擇題的“留樹保鮮”問題。
六、備考建議
（一）構建知識網絡、扎實復習
在一輪復習中，不能讓知識停留在零散狀態，而應對章節知識進行反思、歸納和總結，對知識點進行整合和提高，對照《考試說明》的知識范圍，全面系統地回顧和再現所學的知識，建立知識網絡，對知識進行橫向和縱向聯系，能從知識點上升到知識面、從知識面上升到知識體，建立一個全方位、立體化的知識網絡構架；提高對基礎知識和主干知識掌握的準確度和熟練度，進行有針對性的試題訓練，特別是解題能力和做題速度的訓練；復習要到邊到拐，猜題、押題都是不對的；重視基礎，突出主干，復習時要以教材為核心，切忌在學習上構筑空中樓閣；減少一些無謂的資料和練習（不主張題海戰術、但也不能不做一定量的題，要精選精練），增加自我思考、自我總結、自我反思的時間；對基礎知識的復習關鍵在于理解，只有想通悟透生物學知識，才能以不變應萬變，因為不管試題情景如何新穎變化，但解答它還是離不開課本知識。
（二）認真對待錯題、整理錯題，快速提高自己
錯的原因：是知識沒有掌握、還是粗心大意；是審題不清、還是思路不對；答題是否規范、完善完整。
（三）關注與生產生活的聯系
（四）重視實驗的技能和方法
（五）關注高考高頻考點
1.必修1：（1）細胞中物質的鑒定；（2）細胞的滲透作用；（3）酶及其在代謝中的作用、特性、相關實驗；（4）生物膜系統的結構與功能；（5）細胞呼吸；（6）光合作用過程及影響光合作用的因素；（7）細胞增殖、分化、凋亡、癌變及衰老。
2.必修2：（1）遺傳變異的細胞基礎；（2）遺傳變異的分子基礎；（3）基因對性狀的控制（①通過控制蛋白質的合成直接控制性狀；②通過控制酶的合成控制代謝途徑來控制性狀；③基因與性狀的數量關系；④表現型由基因型和環境共同決定）；（4）遺傳規律及其拓展（遺傳的非典型現象：①一對相對性狀的遺傳中的非典型現象：若自交后代表現型為1：2：1是不完全顯性；若是2：1則是致死基因型；②二對相對性狀的遺傳中的非典型現象：9：3：3：1的變形9：6：1、9：7、9：4：3、12：3：1、1：4：6：4：1）；（5）在育種中的應用；（6）人類的遺傳?。á龠z傳病的概念（遺傳病不一定帶有致病基因）、類型及預防；②調查遺傳病的方法；③系譜圖與遺傳病的判斷）；（7）雜交實驗與探究。
3.必修3：（1）植物激素調節；（2）動物生命活動調節（激素能不能口服；激素調節的特點；激素調節的機制：分級調節與反饋調節；神經調節：興奮的傳導、傳遞、反射弧、特點）；（3）免疫調節（淋巴因子可由T細胞和效應T細胞分泌）；（4）內環境與穩態調節（血糖調節及健康）；（5）生態系統的結構和功能（植物如問生態系統成分，答生產者；如問屬于生態系統的營養結構答第一營養級）；（6）生態農業；（7）生物富集作用、水體富營養化。
最后，用好《考試說明》（考試說明后面的題型示例很有必要看，他有一定的導向性?？荚囌f明中的“知識內容及要求”可以作為一個綱要，檢查自己的知識點掌握情況，當然檢查自己的知識點掌握情況還可以通過做題查找自己的知識盲點、漏點。兩個結合起來，查缺補漏、找知識盲點效果非常好。）并做一些近年的高考真題，如全國卷、安徽卷等。
【參考文獻】
動物細胞工程的原理范文6
關鍵詞 高中生物復習 核心概念 教學策略
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
現行《普通高中生物課程標準（實驗）》中明確指出：“注重學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決問題的過程中深入理解生物學的核心概念。”生物學核心概念是位于生物學科中心的概念性知識，包括對重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。這些內容能夠展現當代生物學科圖景，是生物學科結構的主干部分，并能展現生物學科的邏輯結構;同時，它還具有高度的統領性、包攝性以及引領性，能夠反映核心問題。教師圍繞高中生物復習中的核心概念進行教學，能使學生少走彎路，少繞圈子，直達問題的主干及核心;圍繞核心概念進行教學，還可把孤立、零亂的知識以點連線，以線帶面地進行整合，把相關的知識進行有效的構建，從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。
1 核心概念的界定
在高中生物復習中，教師經常會對一些概念的理解存在偏差，比如對一般概念、重要概念以及核心概念的把握不準確，定位不精準，這些都會影響一輪復習的有效備考。因此，如何對教材核心概念進行界定，而不是簡單通過感性印象對其甄別，顯得尤為重要。美國課程專家埃里克森認為：“核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間，源于學科中各種概念、原理、理論和解釋體系，為領域的發展提供了深入的角度，還為學科之間提供了聯系?！眹鴥日n程專家劉恩山教授也指出：“核心概念是基于整個課程標準某個主題的知識框架中概括總結出來的，強調概念之間的關聯和概念體系的結構?！被趯W者們的觀點，生物學教材中的核心概念是能夠反映該教材核心問題，統領包攝教材章節中的基本概念、事實、原理及規律，是構建整個生物學教材的基本骨架，并且能經得起時間和實踐的檢驗。
例如，在復習《選修3?現代生物科技》中“細胞工程”這一專題時，筆者通過羅列比較一般概念、重要概念，從而界定出該專題中具有統領和包攝作用的“核心概念”。在“細胞工程”專題中，一般概念有16個，分別是細胞工程、脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、細胞貼壁生長、接觸抑制、原代培養、傳代培養、原生質體、合成培養基、愈傷組織、生物反應器、細胞株、細胞系、克隆。而重要概念有7個，分別是細胞全能性、植物細胞組織培養、植物體細胞雜交、動物細胞培養、核移植、動物細胞融合、單克隆抗體。而通過比對、分析和界定后，發現該專題中的核心概念其實只有3個，是細胞全能性、植物組織培養技術、單克隆抗體。正是這三個核心概念，很好地詮釋了整個細胞工程的核心內容和知識所在。比如一般概念中的脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、原代培養、傳代培養、愈傷組織、細胞株、細胞系都是圍繞細胞全能性這一核心概念進行闡述。這樣，通過比較對比，學生就能夠對這一專題進行深刻的理解和感悟了。
2 核心概念教學
2.1 運用概念圖，整合新的核心概念
概念圖是由概念節點和連線組成的一系列概念的結構化特征，概念節點是表示某一命題或知識領域的各概念，連線表示各概念間的邏輯關系。在高中生物復習當中，教師通過運用概念圖進行教學，能清晰有效地呈現教材內容，有利于學生對已有知識進行遷移和聯系，進行有效的復習備考;同時，也有利于理清相近概念的層級關系和邏輯關系，便于學生對核心概念和相關概念進行梳理和整合，培養學生對知識遷移、歸納的能力和興趣。例如，在復習“植物組織培養”時，教師以必修部分的概念和原理為前提，利用概念圖呈現核心概念和相關概念的聯系，在學生喚醒原有知識的基礎，促進理解和掌握新知識（圖1）。
2.2 設計“問題串”，引導學生對核心概念的學習
所謂“問題串”，就是指教師為實現一定的教學目標，根據學生已有的知識或經驗，針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑，將教材知識轉換為層次分明、具有系統性的一連串問題。在高考生物復習時，教師可以圍繞核心概念精心設計一組具有針對性、探究性的問題，激發學生去發現、探索的欲望，從而培養學生熱情和動力。如，在講授“單克隆抗體”這一概念時，教師運用一組“問題串”（圖2）進行巧妙設問，使得學生對這一概念的理解更加深刻，不易忘記。
2.3 演示認知過程，學概念
在高考生物復習中，有許多概念是純理論性的，內容很抽象，學生理解起來相對比較困難，久而久之就會有挫敗感，產生厭學的情緒。因此，教師在教學過程中可以適當地轉換教學方式，把抽象的問題通過演示知識過程來幫助學生理解抽象的生物學核心概念。
以“通過神經系統的調節”一節內容中為例，“動作電位”這一核心概念并不是很好理解。教師倘若通過傳統的教學方式讓學生看教材，讀概念“由相對靜止變為顯著活躍的電位變化過程”，則顯得抽象不易理解。那么，如何通過形象生動的具體指標來展示“動作電位”，從而讓學生掌握一些列的靜息電位、電位差、電荷移動、局部電流等相關概念呢？教師可以利用圖解（圖3）逐一演示，并加以說明，使學生有逐步認知的過程。
首先，神經纖維處于靜息狀態，即相對靜止時，膜上有一個“內負外正”的電勢差，這電勢差的形成是由靠能量來維持，而維系這一電勢差的能量主要依靠膜上的3個結構。
第一個結構是“Na-K離子泵”，它是由蛋白質構成，在消耗一個ATP分子的情況下，能夠向膜外泵出3個Na+，向膜內泵入2個K+。這樣一個過程已經使得膜外的陽離子偏多。第二個結構稱為“K+通道”，通過前面第一個過程，膜內K+濃度明顯高于膜外，于是膜內外之間形成一個濃度差，使得膜內有一個向外擴散K+的趨勢。在靜息狀態下，膜上僅有K+這個通道會打開，不斷向外運輸K+。通過上述兩個結構，膜外的陽離子越聚越多，導致的結果就形成了一個“內負外正”的狀態，這就是“靜息電位”。第三個要介紹的是“Na+通道”。前面由于“Na-K離子泵”的作用，膜外的Na+濃度很高，當受到某一刺激時，Na+通道會迅速打開，在短時間內膜外的Na+會迅速向膜內回流，而回流的結果就使得膜內外的電勢差瞬間發生改變，在一個非常短的時間內形成了一個“內正外負”的狀態，這就是“動作電位”。利用以上圖解，學生對于電位的形成機制及概念的相應內涵與要點都有了一個比較清晰的認識，從而也就達到了對“動作電位”這一核心概念深入理解的目的。
可見，演示認知是學概念的一個重要策略，也是學習教材內容，掌握學科知識的必要能力。通過演示知識呈現過程，使得許多抽象的概念知識形象易懂，從而提高高考生物復習的有效性。
2.4 利用生物科學史，構建核心概念
全國新課標卷Ⅰ相對廣東卷而言，更注重生物科學史的考查。利用科學史促進高中生物核心概念建構，也是高中生物復習當中的一個重要策略。以科學發展史為材料，讓學生重走科學家的研究歷程，培養學生的科學探究能力，使學生體會概念的建構過程，加深對核心概念的理解。
例如，“DNA是遺傳物質”的探索歷程就是一個很好的素材。此前，孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由遺傳因子控制;摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上;科學家接下來又發現：染色的成分是蛋白質和DNA，而染色體在遺傳上具有連續性和穩定性。因此，探究遺傳物質的本質無疑就落在蛋白質和DNA上了。對遺傳物質的早期推測，一開始就有人認為是蛋白質，他們的理由是：蛋白質的基本組成單位――氨基酸，氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息，因而認為蛋白質是生物體主要的遺傳物質。但又有不少人對這一觀點提出質疑，挑戰這一觀點的有以下幾個經典實驗：1928年，格里菲思利用小鼠作為實驗對象，進行了肺炎雙球菌的體內轉化實驗，得出了“已經被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質――轉化因子”的結論，但是轉化因子究竟是什么，格里菲斯卻未能搞清楚。緊接著，1940年艾弗里為了搞清楚什么是“轉化因子”，以肺炎雙球菌作為實驗材料，進行了體外轉化實驗。他設法把S型細菌的各種成分相互分離，分別單獨和R型細菌進行培養，結果發現，只有添加了S型細菌DNA成分的培養基上，部分R型會轉化為S型細菌，并且這種轉化后的S型細菌可以進行增殖，于是艾弗里得出了“轉化因子是DNA，DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質”這一結論。遺憾的是，艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。于是1952年，赫爾希和蔡斯以“T2噬菌體”為實驗材料，利用“放射性同位素標記”技術，完成了另一個更具有說服力的實驗：“首先分別利用35S、32P標記的細菌培養噬菌體進行同位素標記，然后將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養，觀察同位素的去向?！比绱?，巧妙地把蛋白質和DNA區分開，直接、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用，從而進一步證明了“DNA是遺傳物質”。
教師通過講解“遺傳物質的探索過程”這一生物科學史，讓學生清楚地認識到科學探究是要經歷了“發現問題―作出假設―實驗驗證―得出結論”的過程，從而形成質疑與嚴謹的科學態度以及良好的生物科學素養。同時，通過對發現史進行梳理，“DNA是遺傳物質”這一核心概念也得到了構建。
3 小結
總之，高中生物復習教學關鍵在于核心概念的構建，針對不同的概念類型和教學內容，有選擇地運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等策略進行核心概念的重構，是提高高中生物復習的重要策略。同時，教師還要加強學生梳理、歸納知識的能力，幫助他們正確理解和內化相關概念，從而提高概念教學的有效性。
參考文獻：
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