植物细胞工程教学设计
题目：高中生物选修三细胞工程
教学目标
知识目标：（1）理解植物细胞的全能性。（2）说出实现细胞全能性的条件。（3）掌握植物组织培养的概念及原理。（4）简述植物组织培养流程。（5）简述植物体细胞杂交技术。能力目标：（1）尝试自主学习和合作学习。（2）学会应用比较、归纳方法分析实验。（3）尝试进行实验设计及实验方案的写作。
情感目标：（1）参与小组合作交流，体验合作学习的乐趣。（2）认识生物科学的价值。
教学重点难点：
重点：植物组织培养的原理和过程。植物体细胞杂交的原理。
难点：植物组织培养的实验
学科素养的体现
理性思维：培养客观性思维能力
科学探究
课时安排：2课时
教学策略与方法：问题引导合作探究总结提升
教学过程
未解决的问题
4、总结新学知识
5、布置作业植物体细胞杂交技术的意义如何？
克服远源杂交不亲和的障碍
书后思考与探究
学生完成，下节
课由学生回答
新课标高中生物选修三2.1植物细胞工程导学案
2.1 植物细胞工程 一、知识与技能目标 1、简述植物组织培养和体细胞杂交技术，掌握它们的原理、过程及关键环节。 2、了解植物繁殖的新途径及作物新品种的培育的具体方法。 二、过程与方法目标 1、尝试进行植物组织培养，运用细胞的基础知识，分析植物细胞工程的理论基础；收集植物细胞工程的相关资料并进行整理、分析、交流。 2、以植物细胞工程的基本技术为基础，弄清楚其在生产实践中的实际应用。 三、情感与价值观目标 1、体验植物组织培养技术，讨论植物细胞工程的社会意义及细胞学基础理论与技术开发之间的关系。 2、搜集相关的实际技术应用，积极参加各种技术应用的讨论，体验现代生物科技的新进展带来的社会效益，激发学习生物学的兴趣。 四、教学过程 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，已分化的细胞表现为全能性的原因是。 4、织物组织培养就是在和条件下，将培养在上，给予条件，诱导其产生形成完整的植株。 5、植物体细胞杂交就是将细胞在一定条件下融合成，并把它培养成的技术，优点是。 6、生物体可遗传变异类型包括、、。
根据变异类型育种的方法有、、、等。 7、植物的微型繁殖技术指，_____________举例_________________________________________________________。 8、获得脱病毒的植株的方法 。 9、神奇的人工种子指。 10、生物育种技术比较 技术原理优点缺点 诱变育 种基因突变 提高生物变异的频率，使后代变异频率 较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩 短育种进程 盲目性大，需大 量处理供试材料 杂交育 种基因重组 使位于不同个体的优良性状，集中于一 个个体 周期长，难以克 服远缘杂交的障 碍 单倍体 育种染色体变异获得个体均为纯种，明显缩短育种年限 技术复杂，须与 杂交育种配合 多倍体 育种染色体变异器官大，提高产量和营养成分 适用于植物，动 物方面难以开展 基因工 程育种分子遗传学原理 打破物种界限，定向地改造生物遗传性 状 细胞工程育种细胞生物学和分 子生物学原理 克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用 于杂交的亲本组合范围；定向改变生物 遗传性状 不能按人们的需 要表现出亲代的 优良性状
植物细胞工程教学设计教案修订稿
植物细胞工程教学设计 教案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
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 组织学生分组讨论导学案中以下问题: 1.植物组织培养具体应该如何操作?请依据课本34-35页的实验过程,概括出植物组织培养技术的流程简图。 2.在组织培养实验中,为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作? 3.什么是脱分化和再分化决定脱分化和再分化的关键因素是什么 4.愈伤组织有什么特点? 5.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养? 6.为什么愈伤组织再分化需要光照? 7.为什么切取胡萝卜根的形成层,其它部分也能培养成小植株吗? 师:请小组学生代表将问题1植物组织培养技术流程图在黑板上板书以及回答问题2-7
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： ①② 外植体---- > A - > 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 ______________ 。
2.1.1植物细胞工程的基本技术导学案
2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术 目标导航 1.以胡萝卜的组织培养为例，简述植物组织培养技术的原理和过程。 2.描述植物体细胞杂交技术的原理和过程。 重难点击 1.植物组织培养技术的原理和过程。 2.植物体细胞杂交技术的原理和过程。 一、细胞工程和细胞的全能性 1.细胞工程的含义 原理和方法______生物学和______生物学 操作水平______水平或________水平 目的按照人的意愿来改变细胞内的________或获得________ 分类________细胞工程和________细胞工程 2. (1)定义：具有某种生物____________的任何一个细胞，都具有发育成____________的潜能。 (2)表达时两个重要的过程 ①脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的____________而转变成未分化细胞的过程。 ②再分化：脱分化产生的____________在一定的培养条件下，再分化出____________，形成完整的小植株。 合作探究 1.理论上每种植物的活细胞都具有全能性，原因是什么？ 2.配子(卵和精子)中染色体数比正常体细胞减少了一半，配子是否还有全能性？为什么？ 3.分析实例是否体现了细胞的全能性并给出原因。 (1)植物花药离体培养获得植株。 (2)利用植物细胞培养技术生产紫草素。 (3)紫色糯性玉米种子培育成植株。 1.判断正误 (1)植物体的细胞发育成完整个体才体现了全能性() (2)高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性() (3)植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同() (4)随着细胞的生长，细胞的全能性越来越强() 2.植物细胞的全能性是指() A.具有核、膜、质，细胞结构完整，能进行各种生理活动 B.只具有膜和质，同样能进行各种生理活动 C.植物体细胞所具有的发育成完整个体的潜能 D.具有本物种全套遗传物质的特定细胞 细胞全能性大小的分析 (1)体细胞全能性与细胞分化程度：分化程度低的＞分化程度高的。 (2)体细胞全能性与细胞分裂能力：分裂能力强的＞分裂能力弱的。 (3)不同类型细胞的全能性：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。 (4)不同生物细胞的全能性：植物细胞＞动物细胞。
(完整版)2.1.(1)植物细胞工程教学设计
1 2.1.1植物细胞工程基本技术 【内容与解析】 本节课要学的内容植物细胞工程基本技术指的是植物组织培养，其核心是植物组织培养的原理和过程,由于它还与植物体细胞杂交的原理、植物细胞工程应用的实例等有…紧密的联系,所以在本学科有…重要的地位，。教学的重点是植物组织培养的原理和过程，解决重点的关键是植物组织培养的实验。 【教学目标与解析】 1．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 2．目标解析 （1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术就是要学生知道组培过程中的每一个步骤且要明白每个过 程中的特点，植物体细胞杂交技术是要学生知道它的定义和如何实现这个过程中的每一步骤。 【问题诊断分析】 在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是植物体细胞杂交的原理不理解，产生这一问题的原因是…学生对这类问题的认识尚浅。要解决这一问题，就要…给予学生一定的理论知识，及事例分析。 【教学过程】 问题一： 为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 设计意图：…通过此问题引出植物组织培养 师生活动; 1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？ 2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？ 3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？ 4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？ 问题二：植物组织培养技术： 问题1．植物组织培养技术的概念是什么？ 问题2．植物组织培养技术的原理是什么？ 问题3．植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？ 问题4 ．植物组织培养的培养基含有哪些成分？ 问题5．分析图2—5，概述植物组织培养技术的基本过程。 问题6．什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？ 展示马铃薯——番茄杂种植株的图片，根据设想来引出植物体细胞杂交 问题三：植物体细胞杂交技术： 问题1．什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？ 问题2．在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？ 问题3．怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？ 问题4．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？ 问题5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？ 问题6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 问题7．分析图2—9，概述植物体细胞杂交的基本过程。
高中生物选修三训练《植物细胞工程》
专题2细胞工程 2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术 课时训练5植物细胞工程的基本技术 1.植物细胞表现出全能性的必要条件是()。 A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 解析:植物细胞全能性是指具有细胞核的高度分化的植物细胞,在离开母体后,在适宜的营养和外界条件下,细胞首先发生脱分化,然后恢复细胞分裂形成愈伤组织,再在一定的诱导因素作用下发生分化,最后形成具有根、茎、叶的完整植株。高度分化的植物细胞的全能性只有在离开母体后才能表现出来。成熟筛管细胞无细胞核,D项错误。B项中,导入其他植物细胞的基因属于基因工程,与细胞的全能性没有必然的联系。 答案:C 2.可以成为植物组织培养条件的是()。 ①CO2②有机物③生长素④细胞分裂素⑤水⑥矿质元素 A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.②③④⑤⑥ D.①②⑤⑥ 解析:植物组织培养的条件是营养物质、激素和其他适宜条件,在愈伤组织形成之前不能进行光合作用,不需要CO2。 答案:C 3.植物体细胞杂交是利用不同物种的两个细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指()。 A.不同植物的精子与卵子的融合 B.不同植物原生质体的融合 C.完整的两个体细胞的融合 D.植物花粉细胞的两两融合 解析:植物体细胞杂交是不同植物的原生质体融合为一个杂种细胞的过程。精、卵结合过程为受精作用,花粉细胞不是体细胞。 答案:B 4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的?() A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素 解析:形成愈伤组织,需要在消毒灭菌条件下进行是肯定的,因为只有在消毒灭菌条件下,才能保证培养出的组织细胞不被感染,否则培养基内将长出许多霉菌,与离体细胞争夺营养与生存空间,不能形成愈伤组织。由于此阶段形成的是愈伤组织,并没有形成具有根、茎、叶的植物体,因此不需要光照。 答案:C 5.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是()。
高中生物1.1植物细胞工程的基本技术导学案无解答新人教版选修3
植物细胞工程的基本技术 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。 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 难点：植物组织培养的实验 教学内容： 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、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，__________________________________________________________________原因是_____________________ 。 2、全能性是指，表现为全能性的原因是__________________________________________________。 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。 (1)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。 (2)愈伤组织特点： 3．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。
2.1.1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
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导学案 2.1.1植物细胞工程的基本技术 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，【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成。 2、尝试进行植物组织培养。2、实验步骤 【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程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、植物体细胞杂交的原则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，【学习难点】植物组织培养的实验再用处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。 课前案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 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）卜段切成1cm厚的横切片，再选取有的部位，切取1cm。左右的小块。 一、细胞工 程 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 1．概念：应 用和的原理和方法，通过或上的操作，按上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术。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 2．分类：根据操作对象不同，可分为、。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， 二、植物细胞的全能性注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 1、植物细胞的基本结构包括、、、。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 2、植物细胞主要的增殖方式 是，细胞分化是指， 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。 _____________________________________________________________________________原因五、植物体细胞杂交技术 是。1．概念：不同种植物的，在一定条件下融合成，并把杂种 3、全能性是指，表现为全能性的原细胞培育成新的 因是。2．过程 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。 离体的细胞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，分化形成纤维素酶 果胶酶 的技术。 不同细胞原生质体--------→原生质体融合→杂种细胞→杂种 植 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 _ 再分化 组织幼根和芽或 发育 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
2.1.(1)植物细胞工程 教学设计
2.1.1植物细胞工程基本技术 【内容与解析】 本节课要学的内容植物细胞工程基本技术指的是植物组织培养，其核心是植物组织培养的原理和过程,由于它还与植物体细胞杂交的原理、植物细胞工程应用的实例等有…紧密的联系,所以在本学科有…重要的地位，。教学的重点是植物组织培养的原理和过程，解决重点的关键是植物组织培养的实验。【教学目标与解析】 1．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 2．目标解析 （1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术就是要学生知道组培过程中的每一个步骤且要明白每个过程中的特点，植物体细胞杂交技术是要学生知道它的定义和如何实现这个过程中的每一步骤。 【问题诊断分析】 在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是植物体细胞杂交的原理不理解，产生这一问题的原因是…学生对这类问题的认识尚浅。要解决这一问题，就要…给予学生一定的理论知识，及事例分析。 【教学过程】 问题一：为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 设计意图：…通过此问题引出植物组织培养 师生活动; 1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？ 2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？ 3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？ 4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？ 问题二：植物组织培养技术： 问题1．植物组织培养技术的概念是什么？ 问题2．植物组织培养技术的原理是什么？ 问题3．植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？ 问题4．植物组织培养的培养基含有哪些成分？ 问题5．分析图2—5，概述植物组织培养技术的基本过程。 问题6．什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？ 展示马铃薯——番茄杂种植株的图片，根据设想来引出植物体细胞杂交 问题三：植物体细胞杂交技术： 问题1．什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？ 问题2．在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？ 问题3．怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？ 问题4．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？ 问题5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？ 问题6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 问题7．分析图2—9，概述植物体细胞杂交的基本过程。 1
植物细胞工程导学案完整
植物细胞工程的基本技术导学案 一、三维目标： （一）知识与技能： 1、掌握植物细胞工程的理论基础 2、简述并设计植物组织培养过程 （二）过程与方法: 自主学习与合作交流相结合，培养学生的合作精神及发散性思维。 （三）情感态度与价值观： 1、体验生命的奥妙并增强热爱生命的情感 2、认同植物细胞工程离不开理论研究和技术创新 二、教学重点： 植物组织培养理论基础及过程 三、教学难点: 植物组织培养的实验设计 自主学习 (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、细胞全能性 的细胞具有发育成为一个新的生物个体的。因为每个细胞都含有该物种的，具有发育成完整个体所必需的。 全能性的表现条件：①②适宜的 全能性大小： 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞ 动物细胞 4．在理论上，生物的任何一个细胞都，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
植物细胞工程教学设计教案(终审稿)
植物细胞工程教学设计 教案 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
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。
植物细胞工程的实际应用学案(附答案)
专题2细胞工程 2.1.2植物细胞工程的实际应用 寄语：世事洞明皆学问，人情练达即文章。 【学习目标】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。 【课题重点】植物细胞工程应用的实例。 【课题难点】列举植物细胞工程的实际应用。 【学习过程】 一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 （1）微型繁殖技术：用于优良品种的技术。 （2）特点：①保持优良品种的。 ②高效快速地实现种苗。 （3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用 来培育兰花。 2.作物脱毒 （1）材料：植物的（如）。分生区附近的病毒极少，甚至。 （2）脱毒苗：切取（例如茎尖）进行组织培养获得的。 （3）优点：使农作物。 3.人工种子 （1）概念：一植物组织培养得到的、、顶芽和等为材料，经过人工包装得到的种子。（2）特点：①后代无。 ②不受、和限制。 (3)人工种子的制备，如图人工种子主要由三部分组成，一是胚状体 (分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构；二是 供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚乳； 三是具有保护作用的“人工种皮”。 二、作为新品种的培育 1.单倍体育种 染色体加倍 （1）方法：离体培养植株纯合子植株。 （2）优点：①后代是纯合子，能。②明显缩短了。 2.突变体的利用 （1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受和
（如、等）的影响而。 （2）利用：筛选出对人们有用的，进而培育成。 三、细胞产物的工厂化生产 1.细胞产物种类：、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。 2.技术：植物技术。 3.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产；另外，三七、紫草和银杏的也都已经实现了工厂化生产。 课堂小结 1.微型繁殖技术 微型繁殖是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。 优点：选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。 组织培养（微型繁殖）主要是一种无性繁殖。如果培养的是体细胞，得到的植株同亲代基因型完全相同，所得个体能保持母体的一切性状；但如果培养的是生殖细胞，如花药，得到的植株是单倍体，应为有性生殖中的单性生殖。 2.作物脱毒、人工种子与单倍体育种 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。 人工种子采用的也是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可以形成人工种子。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。胚状体的获取途径：①由已脱分化的外植体直接产生②由愈伤组织产生③由悬浮细胞培养产生。 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。应用染色体变异的原理。 【习题巩固A级】 1．植物的微型繁殖技术，是指( ) A．植物体细胞杂交技术B．嫁接C．营养繁殖D．植物组织培养 2．下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是( ) A．采用嫁接方法培育苹果新品种 B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草 C．用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射
《植物细胞工程的实际应用》教学案例
教学内容】 、植物繁殖的新途径 ［教师］课件展示以下问题，指导学生根据问题阅读课本，找到问题的答案 1、微型繁殖技术的概念是什么？ 2、微型繁殖的原理是什么？ 3、微型繁殖的优点是什么？ 4、作物脱毒的原因、材料、方法、结果、优点分别是什么？ 5、人工种子的概念、结构？ 6、培育人工种子的技术、原理？ 7、人工种子有哪些优点？ ［学生］阅读教材，解决问题并回答问题： 1、概念：应用植物组织培养技术，快速繁殖优良品种植物（也叫快速繁殖技术）。 2、原理： 植物细胞的全能性 3、优点： ①繁殖速度快；② 保持优良品种的遗传特性（因为是无性繁殖） 4、原因： 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染病毒，导致产量降低，品质变差。材料： 分生区（如茎尖）的细胞
方法： 植物组织培养 结果： 获得脱毒苗 优点： 提高作物的产量和品质 5、概念： 以植物组培技术得到的胚状体、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。 结构： 人工种皮+胚状体（或不定芽、顶芽、腋芽） 6、技术： 植物组织培养 原理： 植物细胞的全能性 7、优点： ① 后代无性状分离，保留优良特性； ②不受气候,季节和地域限制； ③贮藏、运输方便。[设计意图] 教师指导学生自己对以上知识点进行概括和梳理，便于知识的理解和掌握，使知识条理化，便于复习和记忆。 二、作物新品种的培育 ［xx 活动］
［教师］引导学生复习旧知识 传统方法——杂交育种依据的原理是什么？优点和缺点分别是什么？［学生］思考回答问题。 原理： 基因重组。 优点： 优良的基因通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中。 缺点： 要不断进行（多年）纯化和选择，才能得到符合理想要求的新品种。 ［教师］进一步追问： 用什么方法可以弥补杂交育种的缺点呢？ ［学生］思考回答问题。 单倍体育种 ［教师］引导学生复习旧知识 1、单倍体定义？ 2、单倍体是如何形成的？ 3、单倍体植株的特点？ ［学生］思考回答问题。 1、体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 2、由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。例： 蜜蜂中的雄蜂。 3、植株弱小，而且高度不育。
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。
植物细胞工程2.1.1导学案(2)
专题二细胞工程 第一节植物细胞工程第二课时 学习目标：1.理解植物体细胞杂交的概念 2.掌握植物体细胞杂交的过程与原理 3.理解植物体细胞杂交优缺点 教学重难点：植物体细胞杂交过程 植物体细胞杂交技术（生殖） （1）概念：就是将不同种的植物，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 （2）优点： （3）过程: ①去掉植物细胞细胞壁用酶。植物体细胞去壁成为。 ②诱导融合的方法：物理法包括等；化学法一般是用（）。 ③原理：细胞融合的原理是。 ④杂种细胞形成的标志，与（细胞器）有关。 ⑤二倍体与二倍体植物体细胞杂交后代是； 二倍体与四倍体植物体细胞杂交后代是。 ⑥从杂种细胞到杂种植株的过程应用技术，依据原理为 （4）原理：、 【典例练习】 1.下图是植物体细胞杂交示意图，请据此回答： (1）②过程过程用到的原理是_______________________________________。 (2) 图中④过程是_________，⑤过程是_________，④⑤过程合称_____________________。 (3) 图中①过程用到的酶是______________________，作用的结果是形成_________________。 要用它们除去_______________，利用了酶的_______________。 (4)在②过程中，可用的化学诱导剂是_______________，可用的物理方法是_______________。若在容器中放置若干ab结构，诱导完成且假设所有细胞都发生了融合，然后经③过程，形成的d细胞的类型有_________种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)。 (5) 细胞融合成功的标志是_____________________，需要细胞器________________直接参与。 (6) e称为愈伤组织，其细胞的主要特点是_________________________________________。 (7) 细胞分化的实质是________________________________________________ (8)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则番茄—马铃薯细胞内含_________个染色体；若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含______________个染色体。若要得到可育的番茄—马铃薯，必须用______________来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是___________________________。 【巩固练习】 1．在植物体细胞杂交实验中，如果要获得性状优良的作物新品种，不必须考虑（）A．两种高等植物间的生殖隔离B．选择具有期望的某些优良性状的亲本 C．亲本细胞的融合技术D．愈伤组织形成和再分化 2．下列关于植物体细胞杂交过程的叙述错误的是（） A．用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体 B．诱导两种植物的原牛质休融合进而形成杂种细胞 C．单个的杂种细胞在组织培养过程中不要经过脱分化 D．杂种细胞最终培养为杂种植株 3．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是（） A．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B．细胞壁使原生质体失去活力 C．细胞壁阻碍了原生质体的融合D．细胞壁不是原生质的组成部分 4．（2013天津高考，15分）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流 程如下图。 据图回答下列问题： （1）过程①所需的酶是________________________。 （2）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的____________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 （3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是____________。 原生质体经过____________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。 （4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_________________植株的根尖，通过____________、____________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。 （5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进 行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用 于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再 生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图判断， 再生植株1～4中一定是杂种植株的有______。 （6）对杂种植株进行__________________接种实验， 可筛选出具有高抗性的杂种植株。