高二生物植物细胞工程1(1)

高中生物选修3优质教学设计2：2.1.1植物细胞工程基本技术 教案

第二节细胞工程简介──植物细胞工程教学设计案例 教学目标 1．知识方面 （1）细胞的全能性（理解）。 （2）植物细胞工程的主要技术──植物组织培养和植物体细胞杂交（知道）。 2．态度观念方面 （1）通过介绍植物组织培养技术发展简史,植物体细胞杂交技术取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。同时，使学生认识到随着人们视野的不断拓宽，认知的不断加深，科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题，分析问题，不墨守陈规，不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓，推陈出新。 （2）在植物细胞工程两大技术的学习过程中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。 3．能力方面 （1）在教学过程中，合理利用录像、软件等相关资料，培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力。 （2）创设问题情境，在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力。 （3）通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。 重点、难点分析 1．植物组织培养是本节的重点。 分析：植物组织培养重点讲述植物组织培养技术和基本原理，即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。其不仅在知识上对高二必修课中有关内容进行了深化和扩展，而且还为培育无病毒植株、制备人工种子、培养转基因植物以及植物体细胞杂交等提供技术支持。

同时，随着科学技术的不断进步，植物组织培养这门崭新的技术将日益普及和深入，成为现代农业生产中重要的技术手段。 2．植物体细胞杂交是本课的难点。 分析：植物体细胞杂交是在植物组培技术的基础上，借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的，加之与其有关的感性材料不多，因而给教学带来一定难度。 教学模式 自学──指导──启发──探究。 教学手段 实物材料、录像、软件。 课时安排一课时。 设计思路 1．布置课前预习：要求学生充分复习与本课有关的旧知识，预习新课，并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识。 2．从新旧知识联系入手，进一步深入学习细胞全能性理论，并在学习过程中，渗透对学生能力和方法的培养。 3．充分利用学生已有的知识积累，借助于多种直观教学手段，采用综合──分散──深化的教学方法，引导学生对植物组培知识进行比较广泛、深入的学习。 4．在学习植物体细胞杂交技术时，教师有意识地创设情境，提出渐进式问题，引导学生进行思维探索，并借助于计算机课件，对该技术进行由点及面的学习。 5．智能训练，实现知识的正向迁移。 重点提示 1．在本段教学中，应注意发挥教材的多功能性，深刻发掘教材的内涵，以知识学习为载体，强化学生多方面良好素质和能力的培养。

2.1.1植物细胞工程的基本技术

2.1.1 植物细胞工程 教学目标 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 2、列举植物细胞工程的实际应用 3、尝试进行植物组织培养 教学重点 1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原理 3、植物细胞工程应用的实例 教学难点 植物组织培养的实验 教学过程 复习： 细胞分化： 1、概念：在个体发育过程中，由一种或一个细胞通过增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 稳定性差异的过程 注意：不改变细胞数目，不改变遗传，增加了细胞种类 2、原因：相同的基因在特定的时间和空间内进行选择性表达的结果 3、特点： ①普遍性：单细胞生物没有细胞分化 ②持久性：细胞分化存在于生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度 ③不可逆性：分化的细胞要维持分化后的状态直到死亡 4、结果：产生了不同的组织和器官 5、意义：个体发育的基础（包括细胞分裂和细胞分化） 细胞全能性： 1、概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能(起点：细胞、组织、器官；终点：完整个体) 举例：壁虎断尾后再生（×）；皮肤烧伤后再生（×）；种子长成幼苗（√）；植物扦插（√）； 受精卵发育成婴儿（√）； 2、物质基础：每个细胞里有该种生物全套的遗传信息（所以单个卵细胞或精子也可发育成完整个体，体现全能性） 3、条件：①离体②营养物质③外界条件 4、发挥顺序 植物细胞》动物细胞 受精卵＞生殖细胞（卵＞精子）＞体细胞 体细胞：分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞（分化程度低＞分化程度高） 注意：①受精卵是未分化的细胞，所以全能性最高 ②生殖细胞是分化程度高，全能性也高（特例）

细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，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的一门综合科学技术。 分类：植物细胞工程和动物细胞工程 一、植物组织培养 1、理论基础：植物细胞全能性 2、流程： 相关知识点： ①取材：根尖、茎尖、芽尖等分生组织，分裂能力强，全能性易发挥 ②脱分化（诱导培养基） 实质：使细胞恢复分裂能力 a ．概念：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的细胞的过程 形式：固体 b ．培养基 无机物：水、无机盐 成分 有机物：氨基酸、维生素、蔗糖 植物激素：生长素和细胞分裂素 注：培养基中加入蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 另外，脱分化培养基上可加入2,4－D ，促进愈伤组织的产生和生长 c ．条件：黑暗（因为在光照条件下容易分化成维管组织，不利于产生大量的愈伤组织） 无菌（一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且杂菌会产生大量对培养 ③愈伤组织：排列疏松，高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。（分化程度低，全能性高） ④再分化（分化培养基） 实质：基因的选择性表达 a ．概念：脱分化产生的愈伤组织继续培养又可以重新分化成根或芽等器官的过程 b ．培养基：同脱分化培养基 c ．条件：光照（有利于诱导形成叶绿素） ⑤植物激素的使用对植物组织培养的影响 高→有利于根的形成 a ．使用比例： 低→有利于芽的分化 适中→促进愈伤组织的形成 先生长素后细胞分裂素：有利于细胞分裂，但不分化 b ．使用顺序 先细胞分裂素后生长素：细胞既分裂又分化 同时使用两种激素：分化频率提高 离体的植物细胞、 组织或器官（外植体） 脱分化 已分化 未分化 生长素 细胞分裂素

【人教版】高二生物选修三教学案：2.1.2-植物细胞工程的实际应用(含答案)x

2.1.2 植物细胞工程的实际应用 目标导航 1.举例说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用。2.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。3.概述细胞产物的工厂化生产的原理。 一、植物繁殖的新途径(阅读P 38－39) 1．微型繁殖 (1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)属于无性(填有性、无性)繁殖，能够保持优良品种的遗传性状。 2．作物脱毒 (1)选材部位：植物分生区附近的部位，因为此处细胞内病毒极少，甚至无病毒。 (2)优点：提高作物的产量和品质。 3．人工种子 (1)组成：由胚状体、不定芽、顶芽和腋芽作为保护性外壳的人工种皮和提供胚状体进一步发育所需营养的人工胚乳。如下图： (2)特点：后代无性状分离，不受季节、气候和地域的限制。 二、作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产(阅读P 40－41) 1．单倍体育种 (1)过程：花药――→离体培养 单倍体植株――→人工诱导染色体加倍稳定遗传的优良品种。 (2)优点：①后代是纯合子，能稳定遗传。 ②可明显缩短育种年限。 (3)实例：烟草、小麦等。 2．突变体的利用 (1)过程：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 (2)优点：可以得到抗逆性(抗盐、抗病和抗除草剂等)品种和含有高蛋白的植株。

(3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。 3．细胞产物的工厂化生产 (1)种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 (2)技术：植物组织培养技术。 (3)实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现工厂化生产。 判断正误： (1)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。( ) (2)人工种子就是以植物种子的胚等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。( ) (3)单倍体育种通过花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后两年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。( ) (4)在植物的组织培养过程中，由于所培养的细胞进行有丝分裂，所以不会发生突变。( ) (5)利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。( ) (6)单倍体育种的目的是获得单倍体本身。( ) (7)细胞产物的生产是将植物细胞培养到愈伤组织。( ) 答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√ 一、植物繁殖的新途径 1．微型繁殖 (1)本质：微型繁殖实际上是一种无性繁殖，能保持亲本的一切优良性状，这项技术只运用了植物组织培养技术，因此该过程只涉及有丝分裂，不涉及减数分裂。 (2)优点：使用材料少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，有利于进行工厂化培养。2．作物脱毒 (1)病毒的特点：病毒是寄生生物，在用种子繁殖或用植物根、茎的无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。 (2)材料的选取：据检测，植物的分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。如果将未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养的方法培育幼苗用于生产，可以避免病毒对作物的影响，大大提高作物的产量。 3．人工种子 (1)人工种皮的要求：

2017春 植物生物技术实验指导 (自编) -1

生物工程综合实验—植物生物技术模块 生物工程教研组编 2017年春学期

目录 实验一植物组培实验室设计和实验设备、实验用品认知 (3) 实验二MS培养基母液的配制 (6) 实验三MS培养基配制与灭菌 (9) 实验四无菌接种操作 (12) 实验五外植体分化生长的诱导培养 (12) 实验六外植体脱分化生长的诱导培养 (17) 实验七组培苗的炼苗 (20)

实验一植物组培实验室设计和实验设备、实验用品认知 一、目的与要求 1、结合对植物细胞工程安徽省工程技术研究中心植物组织培养生产车间和研究实验室的现场认知，了解掌握植物组织培养实验室的组成和所需的基本仪器设备，学会植物组织培养实验室的设计； 2、为后续植物组培实验课程学习与实训准备所需的相关用品。 二、教学场所 1、植物细胞工程技术研究中心； 2、生物工程综合实验分室（A514）。 三、内容与方法 （一）关于植物组培实验室的认知与设计 1、组培实验室设计原则 要求环境干燥清洁；符合无菌操作规程要求；满足生产技术流程需要。 2、组培实验室的一般组成与设备 包括化学实验室、洗涤准备室、培养基制备室、无菌操作室、培养室、细胞学观察研究室，等。 （1）化学实验室 各种相关药品的贮存、溶液配制等。 主要设备：药品柜，防尘橱，冰箱，天平，蒸馏水发生器，加热器（电磁炉等），玻璃器皿，等。 （2）洗涤准备室 用于完成相关器具的洗涤、干燥、堆放存储等。 主要设备：洗涤池，洗瓶机，操作台，烘箱，储物架（柜）等。（3）培养基制备室

用于进行培养基的生产。 主要设备：冰箱，天平，蒸馏水发生器，酸度计，加热器（电磁炉等），玻璃器皿，分装机，灭菌设备，操作台，等。 （4）无菌操作室 主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的继代等。无菌室的房间不宜太大，数量根据需要设置。要求干爽清洁，相对密闭，墙地光滑防潮，配置平移门。每一无菌室设内外二间，外间为缓冲室，内间较大，为接种室。 主要设备：紫外灯，超净工作台，臭氧发生器，酒精灯，接种器械（镊子、剪刀、解剖刀、接种针），手推车，等。 （5）培养室 是将接种的材料进行培养生长的场所，大小依规模而定。培养室的设计以充分利用空间和节省能源为原则。 主要设备：空调机，加热器，增湿器，培养架，光照设备，培养箱，转床，人字梯，等。 （6）细胞学观察室 用于进行培养物的取样观察和分析。 主要设备：显微镜，细胞染色、计数、制片设备，天平，离心机，等。（二）组培实验用品的准备 1、玻璃器皿及规格 （1）培养瓶：100~500 mL的玻璃或塑料培养瓶等； （2）培养皿：9～15 cm；（3）烧杯：100～5000 mL； （4）量筒：10～1000 mL；（5）移液管：1～10 mL； （6）试剂瓶：100～1000 mL；（7）容量瓶：100～1000 mL。 2、接种器械 酒精灯，不锈钢镊子、剪刀、解剖刀等。

2.1.1植物细胞工程的基本技术导学案

2.1.1植物细胞工程的基本技术 【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。 【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原则 【学习难点】植物组织培养的实验 课 前 案 读课本，独立完成下列问题 （要求：能准确写出关键词与句，以课本为准） 一、细胞工程 1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。 二、植物细胞的全能性 1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。 2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，_____________________________________________________________________________原因是 。 3、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。 4．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。 5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成 不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有 ，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 的潜能。 2．过程: 离体植物的 ??→ ?脱分化 _ 组织??→ ?再分化幼根和芽或 胚状体 ??→ ?发育 完整植株。 3．细胞脱分化：已 的细胞经过诱导后，失去其特有的 而转变成未分化 细胞的过程。 4．植物组织培养：在 和 的条件下，将 的植物器官、组织、细 胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、丛芽，最终形 成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养实验 1、实验原理 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都 具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。 2、实验步骤 ①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min 后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm 。左右的小块。 ④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d 后，检查培养材料的污染情况；14d 后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2．过程 离体的细胞果胶酶纤维素酶???→ ?不同细胞原生质体--------→原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 【预习自测】 1、下列细胞的全能性最高的是 ( ) A 、植物的卵细胞 B 、植物的花粉 C 、被子植物的受精卵 D 、被子植物的叶肉细胞 2．下列属于组织培养的是 ( ) A ．花粉培育成单倍体植株 B ．芽发育成枝条 C ．根尖分生区发育成成熟区 D ．未受精的卵细胞发育成个体 3．组织培养的理论根据是 ( ) A ．培养基中营养物质全面 B ．细胞的全能性 C ．细胞的分裂 D ．细胞的分化 4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 （ ） A 一种氨基酸 B ．尿嘧啶核苷酸 C ．胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D ．葡萄糖

(完整版)植物细胞工程试题及详细解答

植物细胞工程试题及详细解答 1 植物组织培养的过程可以归纳为：①脱分化②再分化③→④，对此叙述有错误的是（D ） A．②→③的再分化过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂 B．植物组织培养依据的原理是细胞的全能性 C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段 D．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮可获得人工种子E．从理论上讲①可以是植物体的每一个细胞 F．①→③的培养过程中，应在培养基中加入水，无机盐，蔗糖，氨基酸，植物激素等 解析：A、愈伤组织再分化形成胚状体，细胞增殖的方式为有丝分裂，A正确； B、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经 分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，B正确； C、植物的个体发育包括营养生长和生殖生长，C正确； 状体结构③，包裹上人造种皮可获得人工种子，D错误．E.从 理论上讲正确，但一般选择分化程度低全能性大的细胞。 2将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是（D） A. 具有完整细胞核的细胞 B. 一定的营养物质和植物激素

C. 离体状态 D. 导入特定基因 解析：植物细胞具有全能性的原因是每个细胞体细胞中都含有本物种体细胞的全套遗传物质。故A真确。在进行组织培养时需要立体的组织或细胞（具有完整的细胞核），若不离体只能选择性表达为不同的组织器官。故C正确。培养时还需要一定的遗传物质和植物激素（细胞分裂素生长素）B正确。而导入特定的基因是基因工程中的。 3在下列各育种方式中，与组织培养技术无关的是（B）A．利用花药离体培养得到单倍体植株 B．秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株 C．通过组织培养培育人工种子 D．通过体细胞杂交培养“番茄一马铃薯”杂种植株 解析：花药离体培养时将花粉培育为新个体。A正确。秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株是利用染色体变异的原理。B错误。人工种子是将植物细胞经过组织培养形成胚状体再包装成人造种子C 正确。通过体细胞杂交培养“番茄一马铃薯”杂种植株采用了植物组织培养技术。D正确。 4下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是（A） A. 花药、胚不能作为组织培养的材料 B. 植物细胞具有全能性 C. 外植体是指用于培养的植物组织或器官 D. 外植体可诱导出愈伤组织

专题二植物细胞工程知识点

专题二 细胞工程知识点梳理填空 概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 分类：根据操作对象不同，可分为 、 。 一、植物细胞工程 理论基础（原理） 。 1、概念：具有某种生物 的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。 全能性表达的难易程度： ＞ 生殖细胞＞ ； ＞ 动物细胞； 2．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。 3．特定的___________条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 （一）植物组织培养技术 植物组织培养：在 和 的条件下，将 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的 上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、丛芽，最终形成完整植株。 1.操作过程： 外植体――→①A ――→② B ―→植物体 图中① ，② ，A 表示 ，B 表示 。 2．细胞脱分化：已 的细胞经过 后，失去其特有的 而转变成未分化细胞的过程。 3.胡萝卜的组织培养实验 1）实验原理 植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的 和 等条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同 成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。证明了分化的植物细胞仍具有 。 2）实验步骤 ①将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。

②在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用消毒30s后，立即用清洗2～3次，再用处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③用的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm厚的横切片，再选取有的部位，切取1 cm3左右的小块。 ④将接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤将接种后的胡萝卜组织块，23~26℃恒温条件下培养。4d后，检查培养材料的污染情况；14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥培养一段时间后，将生长良好的转接到培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出。然后将试管苗移栽到大田，培养成。※注意事项：培养基的物理性质是，由成分、成分、、四部分组成。 生长素与细胞分裂素的协同调控作用在组织培养中非常重要，人们常把它们称为。例如，当生长素与细胞分裂素的比例适中，且生长素含量细胞分裂素素时，主要诱导植物组织脱分化和的形成；而当细胞分裂素的效应生长素时，则主要诱导植物组织和的形成。 （二）植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成新的的技术。生殖方式为。 2．过程 离体的细胞-→不同细胞 -→融合→细胞→杂种植株。 3．目前最常用的去细胞壁的方法是，也就是在温和条件下用酶、酶去除植物细胞的细胞壁，获得具有活力的___________。利用酶作用的性特点。 诱导植物体细胞原生质体融合，物理方法有：、、等促使原生质体融合。化学法是用 ( )作为诱导剂来诱导融合。完成融合的标志是。此技术的原理是。 从理论上讲，杂种植株的育性为。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于。原生质体A和原生质体B含有两个染色体组，那么杂种植株含有个染色体组，是倍体。 （三）应用 1．植物繁殖的新途径

植物细胞工程的基本技术

2. 1.1 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 知识网络体系 重难热点归纳 1、理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点： 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，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。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，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，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。

高中生物 专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用教案 新人教版选修3

2.1.2 植物细胞工程的实际应用 学习目标：1.简述微型繁殖技术。(重点) 2.理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。(重、难点) 3．理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。(重点) 一、植物繁殖的新途径 1．微型繁殖 (1)概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)特点????? ①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖③可实现工厂化生产 2．作物脱毒 (1)选材部位：植物的分生区附近。

(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 (3)实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。 3．人工种子 (1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)特点 ①后代无性状分离。 ②不受季节、气候和地域限制。 (3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。 二、作物新品种的培育 1．单倍体育种 (1)过程：花药离体培养―→单倍体植株――――――→染色体加倍 纯合子植株。 (2)优点 ①后代是纯合子，能稳定遗传。 ②明显缩短了育种的年限。 2．突变体的利用 (1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 (2)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 三、细胞产物的工厂化生产 1．细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2．技术：植物组织培养技术。 3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。

(完整版)植物细胞工程的基本技术学案(附答案)

专题2细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 寄语：用最少的悔恨面对过去。用最少的浪费面对现在。用最多的梦面对未来。【学习目标】1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2. 列举植物细胞工程的实际应用。 3. 尝试进行植物组织培养。 【课题重点】1.植物组织培养的原理和过程 2.植物体细胞杂交的原则 【课题难点】植物组织培养的实验 【学习过程】 一、细胞工程 1．概念：应用和的原理和方法，通过或上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为、。 二、植物细胞的全能性（1，2可回顾必修1相关内容） 1、植物细胞的基本结构包括、、、。 2、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，实质是 _____。 3、细胞脱分化是指。 4、全能性是指，表现为全能性的原因是。 5．在理论上，生物的任何一个细胞都具有，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现，而是分化成各种。这是因为特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。 2．过程 离体植物的 _ 组织幼根和芽或 胚状体完整植株。 3．细胞脱分化：已的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。 4．植物组织培养：在和的条件下，将的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生、

丛芽，最终形成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养 1、实验原理 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。 2、实验步骤 ①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min 后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm 。左右的小块。 ④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d 后，检查培养材料的污染情况；14d 后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2．过程 离体的细胞果胶酶 纤维素酶 ???→?不同细胞原生质体???→?人工诱导原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 3．植物体细胞杂交步骤： (1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。 (2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。 (3)用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。

植物细胞工程的基本技术

植物细胞工程的基本技术 【学习目标】 （1）简述植物组织培养 （2）列举植物细胞工程的实际应用 （3）尝试进行植物组织培养 【学习重难点】 （1）植物组织培养的原理和过程 （2）植物细胞工程应用的实例 【学习过程】 1、细胞工程的定义：是指应用___________和__________的原理和方法，通过_________或____水平的操作，按照人们的意愿来______________________或_______________的一门综合科学技术。根据操作对象的不同可以分为____________和_________两大领域。 2、植物细胞工程常用的技术手段有两种，分别是____________和____________。其理论基础是_____________。 3、细胞的全能性 概念：_____________________________________________。因为生物体的每一个细胞含有该物种的_________，都有发育成完整生物个体所必须的________。 细胞的全能性不能表达的原因是：_____________________________。 细胞全能性表达的条件是：______________________________。 全能性的差别：受精卵细胞____生殖细胞____体细胞 植物体细胞____动物体细胞 3、植物组织培养技术 ①原理：___________________ ②过程： ③几个有关的概念： 愈伤组织：______________________________________________。 脱分化：________________________________________________。 再分化：________________________________________________。 ④定义：在_______和____________条件下，将_______、_________、________，培养在人工配制的________________，给予_________________诱导其产生_______、________，最终

高二生物人教版选修三练习：2.1.1 植物细胞工程的基本技术 2 word版含解析

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 课时达标·效果检测 一、选择题 1.(2014·台州模拟)下列哪种细胞的全能性最容易得到表达( ) A.青蛙的皮肤细胞 B.胡萝卜的韧皮部细胞 C.小白鼠的肝脏细胞 D.人皮肤的生发层细胞 【解析】选B。细胞分化程度越高，全能性越低，皮肤细胞和生发层细胞是高度分化的细胞，全能性较低。动物细胞实现全能性的能力比植物细胞低，所以全能性最高的细胞是胡萝卜的韧皮部细胞。 2.(2014·天水高二检测)将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是( ) A.具有完整细胞核的细胞 B.一定的营养物质和植物激素 C.离体状态 D.导入指定基因 【解析】选D。将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，要经过脱分化和再分化过程，需要完整的细胞在离体状态下，在外界适宜的条件下进行脱分化和再分化，而导入指定基因是不需要的，故D项符合题干要求。 3.(2014·温州模拟)下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )

A.植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例 B.用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体失去了全能性 C.同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同 D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同 【解析】选B。植物组织培养的不同阶段所需的条件不同，细胞分裂素和生长素的比例要求也不同；酶解法获得原生质体时只破坏了细胞壁，内部物质尤其是遗传物质没有改变，所以其全能性不受影响；同种植物基因型不同，控制的性状表现不同，所以其全能性表达的程度也不同；同一植物不同部位的细胞组织培养获得的愈伤组织基因可能不同，如用花粉细胞和体细胞分别形成愈伤组织，基因就不同。 4.下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，有关叙述错误的是( ) A.A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理 B.从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合 C.A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁 D.植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞

植物细胞工程 教学设计 教案

?? 教学准备 1.??教学目标 一、知识目标 1.简述细胞全能性的概念。 2.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的过程和方法。 二、能力目标 1.在质疑、探究的学习过程中,培养学生独立思考,推理判断和创造性思维能力。 2.通过联系农业生产实际,培养学生活学活用,理论联系实际的能力。 三、情感目标 1.认同科学是一个不断发展的过程,激发探索生命奥秘的热情。 2.渗透科学思想的教育,理解科学、技术和社会之间的关系。 2.??教学重点/难点

一、教学重点 1.植物组织培养的原理和过程。 2.植物体细胞杂交的原理。 二、教学难点 植物组织培养的实验。 3.??教学用具 4.??标签 ?? 教学过程 【导入】创设情景导入新课 师:现在正是春天,前几天刚刚过了植树节,如果我们说用棵小树苗,或者用某一植物的种子播种,希望得到完整的植物个体,那大家都会觉得很正常,但是如果我说我种下一朵花的花瓣,希望能得到一棵完整的该种植株,这可能吗? 生:可能。 师:请同学们看书本33页的图(微型繁殖的菊花),刚才我举的这个例子就是今天我们要学习的新课。

【讲授】新课 ??????? 引导学生观看专题的首页的三幅图,题图的寓意是表明细胞工程是在细胞水平的操作,它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。在章引言中通过列举细胞工程的应用,把学生带进细胞工程的科技领域引出细胞工程的概念(多媒体展示)。 师:为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢? 生:细胞的全能性。 师:对,是细胞的全能性。我们一起把我们学过的细胞全能性的知识复习一下。 多媒体展示下列问题并请学生举手回答 1.什么是细胞的全能性? 2.细胞具有全能性的原因? 3.细胞表现全能性的条件? 4.生物体内的细胞为什么没有表现全能性,而是分化成为不同的组织和器官? 【活动】学生探究活动一

植物细胞工程实验指导

实验一植物组织培养培养基的配制 【实验目的】 通过实验，掌握常用MS培养基的配制。 【仪器及试剂】 1．仪器：：500 ml试剂瓶4个，100 ml试剂瓶4个，高压灭菌锅，电子天平，烧杯（大、中、小各2个），玻璃棒，移液管，搪瓷缸，培养瓶，电炉，pH计或精密pH试纸，容量瓶（大、中、小各1个）2．试剂：见MS培养基的配制方法一览表 【操作步骤】 1、母液的配制： 为了避免每次配制培养基时都要对所需的各种成分进行称量，人们便把培养基中必需的一些物质按原量的10倍、100倍或1000倍称量后放在一起，成为一种浓缩液，这种浓缩液就叫“母液”。 ①大量元素：一般配成使用浓度的10－20倍，浓度太大的母液 在冰箱保存时会结晶。除钙盐外，其它大量元素按一定倍数分别称量并分别用蒸馏水溶解后混合在一起，最后加蒸馏水定容。钙盐要单独配制，不能和PO43-、SO42-混合，以免生成Ca3(PO4)2或CaSO4，发生

沉淀。 ②微量元素：微量元素因用量小，为称量方便及精确起见常配成100倍或1000倍的母液，即每种化合物的量加大100倍或1000倍，逐个溶解并混合在一起。 ③铁盐：微量元素中的铁盐是单独配制的，由硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）5.56克和乙二铵四乙酸二钠（Na2-EDTA）7.46克溶于1升水中配成。每配1升培养基加铁盐5毫升。 ④有机物质：主要指氨基酸和维生素物质，它们都是分别称量及分别用容量瓶配成所需浓度（0.1－10毫克/毫升），用时按培养基配方中要求的量分别加入。这些化合物都易溶于水，直接用水配制。 ⑤生长调节物质：一般配成0.1－1.0毫克/毫升。 生长素类IAA、NAA、2,4-D等，配制时先按要求浓度称好药品，置于小烧杯中，用1－2毫升0.1 N氢氧化钠溶解，再加蒸馏水稀释至所需浓度。如果用少量95％的乙醇来溶解亦可，有时效果不如氢氧化钠好。 配制细胞分裂素类物质时，则宜先用少量0.5 N或1 N盐酸来溶解，然后加蒸馏水至所需量。 2、配制培养基 ①吸取各种母液，按培养基配方吸取一定量的各种母液混合在一起。大量及微量元素的母液吸取量为： 母液吸取量（ml）= 配制培养基的数量（ml）/ 母液扩大倍数

植物细胞工程—植物组织培养技术 教案 人教版(2019)

专题2 《植物组织培养技术》教学设计 一.设计思路 本节课遵循《高中生物课程标准》倡导的提高生物科学素养的基本理念来设计。植物组织培养的内容与当前生物技术热点和生产生活实际紧密相连，所以本节课应重视学生理解能力、实际应用能力的培养。将《植物组织培养技术》的知识作为本节课的理论基础，将科学问题解决的过程作为本节课的教学主线，并通过设置一些相互衔接的问题，引导学生思考，将课堂交还给学生，让其在老师的指导下，自主地解决实际问题、获取相关知识，同时提高自身的生物学素养。 二、教学分析 1、教材分析 “植物细胞工程的基本技术”是人教版高中生物学教材《现代生物科技专题》(选修3)专题2“细胞工程”的内容，涉及的知识点主要有细胞的全能性、植物组织培养技术，其中植物组织培养的原理和过程是教学的重点，植物组织培养的实验是教学的难点。 2、学情分析 虽然必修模块中细胞全能性、细胞分化和单倍体育种等方面的知识已为本节课的学习奠定了一定的理论基础，但是相关的实验技术难度较高、过程抽象，这就会给学生的理解带来一定的困难。教学中应结合多媒体手段，采用创设情境、层层设疑、小组讨论等方法，让学生完成知识的自主构建，并激发他们的科学探究意识。 3、教学重点与难点分析 （1）重点：细胞的全能性和植物组织培养技术 （2）难点：植物组织培养技术 三、教学目标 1.知识目标 简述细胞全能性的概念；简述植物组织培养的过程、方法和应用； 2.能力目标 在质疑、探究的学习过程中，培养独立思考，推理判断和创造性思维能力；通过联系农业生产实际，培养活学活用，理论联系实际的能力。 3.情感态度和价值观目标 认同科学是一个不断发展的过程，激发探索生命奥秘的热情；渗透科学思想的教育，理解科学、技术、社会与环境四者之间的关系。 四、教学策略与手段 本节课根据生物工程内容的特点，从引导学生从科学、技术、社会与环境四个层面进行构建，具体指导以技术操作流程为核心，在此基础上分析操作的原理（科学），分析应用（社会、环境）与技术的联系。 虽然本节课涉及的生物技术，在现有实验条件下无法完成，但是借助多媒体来展示图片资料，也可以化抽象为直观，让学生充分感受到科学技术的魅力。另外，教师通过创设问题情境来展开教学活动，并围绕提供的资料开展一系列问题的讨论，学生通过观察、体验、推理、归纳等思维活动获取知

《植物细胞工程》教学设计与反思

《植物细胞工程》教学设计与反思 一、教学内容分析 本节是人教版选修3专题2的内容，植物组织培养是本节的重点，讲述了植物组织培养技术和基本原理，即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。其不仅在知识上对高二必修课中有关内容进行了深化和扩展，而且还为培育无病毒植株、制备人工种子、培养转基因植物以及植物体细胞杂交等提供技术支持。同时，随着科学技术的不断进步，植物组织培养这门崭新的技术将日益普及和深入，成为现代农业生产中重要的技术手段。植物体细胞杂交是在植物组培技术的基础上，借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的，加之与其有关的感性材料不多，因而给教学带来一定难度。 二、教学目标 1．知识方面 （1）细胞的全能性（理解）。 （2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交（知道）。 2．情感方面 （1）通过介绍植物组织培养技术发展简史。植物体细胞杂交技术取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。同时，使学生认识到随着人们视野的不断拓宽，认知的不断加深，科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题，分析问题，不墨守陈规，不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓，推陈出新。 （2）在植物细胞工程两大技术的学习过程中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。 3．能力方面 （1）在教学过程中，合理利用录像、软件等相关资料，培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力 （2）创设问题情境，在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力。 （3）通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。 三、学习者分析 本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。 四、教学策略选择与设计 （一）教学方法 采用自学——指导——启发——探究的教学方法。 （二）设计思路 1．布置课前预习：要求学生充分复习与本课有关的旧知识，预习新课，并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识。 2．从新旧知识联系入手，进一步深入学习细胞全能性理论，并在学习过程中，渗透对学生能力和方法的培养。