212植物细胞工程的实际应用 教案
《植物细胞工程的实际应用》教案
【教学目标】
1、知识与技能
(1)掌握微型繁殖与植物组织培养的联系;
(2)掌握作物脱毒制备过程与意义;
(3)了解人工种子、单倍体育种与突变体的利用;
(3)了解细胞产物的工厂化生产。
2、过程与方法
(1)搜集有关植物细胞工程研究进展与应用方面的资料,进行整理、分析与交流;
(2)培养与提高学生的语言表述能力与实验设计能力。
3、情感态度与价值观
(1)参与小组合作交流,体验合作学习的乐趣;
(2)认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。
【教学重点】
列举植物细胞工程的实际应用。
【教学难点】
列举植物细胞工程的实际应用。
【课时安排】
1课时
【教具准备】
教学课件
【教学过程】
一、新课导入
由植物组织培养技术引入,让学生回忆植物组织培养技术的基本原理与过程,思考利用这项技术能做哪些工作？
资料1 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱,兰花常用分根法与种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中,遇到的难题就是,用分根繁殖速度缓慢,不利于新品种的推广,用种子繁殖又很困难,因为兰花的种子十分微小,胚很纤弱,种子几乎没有储藏营养物质,在发芽过程中很容易夭折。
(以回忆植物组织培养技术为铺垫,提出兰花常规繁殖中遇到的难题,激发同学解决问题的兴趣,联系当前兰花市场供应充足的现状,引出植物繁殖的新途径。)
二、新课学习
【问题探讨】同学们阅读教材P38内容,思考讨论解决下列问题:
1、什么就是微型繁殖？(用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫快速繁殖技术)
2、微型繁殖技术有哪些特点? (①繁殖速度快②保持优良品种的遗传特性,因为这就是无性繁殖③不受自然生长季节的限制,因为在具有一定人工设施的室内生产)
3、通过微型繁殖技术已经产业化生产的实例有哪些？(兰花、生菜、杨树、无籽西瓜)
与同学们一起讨论后,总结出微型繁殖有关知识。
【总结】一、植物繁殖的新途径
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,也叫快速繁殖技术
(2)特点:①繁殖速度快②保持优良品种的遗传特性③不受自然生长季节的限制
(3)实例:兰花、生菜、杨树、无籽西瓜
【资料分析】病毒引起的植物病害有500多种,受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树与花卉,如马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉、大蒜等,而且没有有效的防治办法,只能拔除病株,造成很大的经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中,在细嫩的器官与未成熟的组织中较少,在分生区几乎不含病毒。
分析资料,如果您就是育种专家,如何培育出不带病毒的植株(脱毒苗)？阅读P38-39内容,根据以下问题提示解决问题。
(1)作物要进行脱毒的原因？(长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的病毒,导致产量降低,品质变差。)
(2)选择植株什么部位培育脱毒苗,说出原因？(植物的分生区(如茎尖),此部位病毒极少,甚至无病毒)
(3)如何培育出脱毒苗呢？说出您的方案(切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。)
(4)作物脱毒有何优点？成功案例的哪些？(用脱毒苗繁殖,种植的作物就不会或极少感染病毒。目前,采用组织培养技术来脱除病毒,在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝与香蕉等主要经济作物上已获成功。脱毒马铃薯比未脱毒的增产约50%以上)
与同学们一起讨论后,总结出作物脱毒有关知识。
【总结】2、作物脱毒
(1)原因:长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的病毒,导致产量降低,品质变差
(2)选材部位及原因:植物的分生区(如茎尖),此部位病毒极少,甚至无病毒
(3)脱毒苗培育方案:切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株有可能不带病毒,从而获得脱毒苗
(4)优点与实例:用脱毒苗繁殖,种植的作物就不会或极少感染病毒,在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝与香蕉等主要经济作物上已获成功。
【问题探讨】同学们阅读课本P39,分析以下问题:
(1)找出常规种子生产有何不足？(①树木需生长数年才能结出种子②优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性③受季节、气候与地域的限制④制种时需要占用大量土地)
(2)就是否能找出一种天然种子的替代品来克服这些缺陷？(能,人工种子)
(3)什么就是人工种子？核心部位就是什么(利用植物组织培养技术培养得到的胚状体、不定芽与腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,在适宜条件下能萌发长成幼苗。核心部位:胚状体等)
(4)人工种皮(人工胚乳与外种皮)就是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分,请探讨:人工种皮中应该具有的有效成分就是什么？为了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入哪些物质？(针对植物种类与土壤等条件,在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮加入一些植物生长调节剂。)
(3)人工种子与普通种子相比有何优点？前景如何？(①培植周期短②后代无性状分离③不受气候、季节与地域限制④方便贮藏与运输。我国现在已成功把芹菜、花椰菜、桉树与水稻的胚状体制备成了人工种子。并得到了较高的发芽率。但由于成本较高,中国尚未应用于生产)
【总结】3、神奇的人工种子
(1)概念:利用植物组织培养技术培养得到的胚状体、不定芽与腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,在适宜条件下能萌发成长成幼苗
(2)结构:人工种皮+人工胚乳+胚状体(或不定芽或顶芽或腋芽)
(3)优点:①培植周期短②后代无性状分离③不受气候、季节与地域限制④方便贮藏与运输
(4)实例:我国现在已成功把芹菜、花椰菜、桉树与水稻的胚状体制备成了人工种子。并得到了较高的发芽率。但由于成本较高,中国尚未应用于生产。
【过渡】植物细胞工程不仅开创了植物繁殖的新途径,在作物新品种的培育中也有重要贡献。
学生阅读教材P40,思考讨论并解决以下问题:
(1)单倍体育种的方法就是什么(花药→离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子)
(2)单倍体育种的优点有哪些？(明显缩短育种年限,后代都就是纯合体)
(3)突变体形成有原因有哪些？(在植物组织培养过程中,易受到培养条件与外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。)
(4)如何瞧待这些突变体？(筛选对人们有利突变体,进而培育新品种)
(5)如何诱导与利用突变体？(外植体→脱分化→愈伤组织(诱变处理)→再分化→多种突变体→筛选出新品种)
【总结】二、作物新品种的培育
1、单倍体育种
(1)方法:花药→离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
(2)原理:染色体变异
(3)优点:明显缩短育种年限,后代都就是纯合体
2、突变体的利用
(1)产生原因:在植物组织培养过程中,易受到培养条件与外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
(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
【过渡】组织培养技术除了在农业上的应用外,还广泛应用于细胞产物的工厂化生产。
学生阅读课本P40-41页内容,分析讨论下面问题:
(1)细胞产物的工厂化生产种类有哪些(蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等)(2)工厂化生产人
参皂甙的基本流程就是什么？(第一步,选择人参根作为外植体进行培养,产生愈伤组织,经过培养选择到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质,其中一部分作为保存用,以备下一次生产用,一部分进行发酵生产。第二步,将细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养,增加细胞数量。第三步,将发酵罐中培养的细胞进行破碎,从中提取人参皂甙。)
(3)实例有哪些？(人参皂甙干粉、三七、银杏,紫杉醇(正在深入研究))
【总结】三、细胞产物的工厂化生产
(1)产物: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)过程:人参根→脱分化→愈伤组织→细胞悬液→发酵罐培养→细胞破碎→提取人参皂甙
(4)实例:人参皂甙干粉、三七、银杏,紫杉醇(正在深入研究)
三、课堂小结
植物细胞工程不仅开创了植物繁殖的新途径,在作物新品种的培育中也有重要贡献,还广泛应用于细胞产物的工厂化生产,作为一门新兴的生物技术,已经普遍应用于社会生产的方方面面,我们必须掌握努力学习,掌握科学知识造福社会。
四、课堂练习
用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等,在无菌条件下,培养在玻璃皿中人工配制的培养基上,使其发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的就是()
①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫做组织培养,可以克隆生物体③这种技术属于细胞工程的应用领域之一④这种技术就是一种无性繁殖的方式
A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
解析:脱毒植株就是利用植物的根尖或茎尖等分生组织为外植体,经植物组织培养而来,花药离体培养属有性生殖,故①②③正确。
答案:C
【板书设计】
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖
(1)概念(2)特点(3)实例
2、作物脱毒
(1)原因(2)选材部位及原因(3)脱毒苗培育方案(4)优点与实例
3、神奇的人工种子
(1)概念(2)结构(3)优点(4)实例
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种
(1)方法(2)原理(3)优点
2、突变体的利用
(1)产生原因(2)利用(3)实例
三、细胞产物的工厂化生产
(1)产物(2)技术(3)过程(4)实例
植物细胞工程在农业生产中的应用
细胞工程是指体外人工培养细胞，通过细胞杂交的方法人为改变细胞的某些生物学特性，加速动物或植物个体繁殖，改良种质或创造生物新品种及获得某些有用物质的过程[1]。植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和实用价值的生物技术，其理论基础是植物细胞的全能性。植物细胞培养是指可以把植物的胚、胚轴、根、茎、叶、花、果实、种子、花粉或分生组织等任一部分离体培养成为植株；植物细胞杂交是指分离植物体上的细胞后用纤维素酶除去细胞壁，使其变为原生质体，在灭活的仙台病毒或PEG 诱导下促进不同品种的两个细胞完成杂交过程，从而培养为杂种植株[2]。目前，根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的植物细胞工程实用技术，包括植物细胞组织培养技术、无性快繁技术及单倍体育种技术等，这些技术在脱毒苗生产、经济植物快繁、植物新品种选育及有用次生代谢产物生产方面发挥了重要作用[3]。1 植物细胞工程在脱毒苗生产方面的应用 长期进行营养繁殖的农作物及果树、蔬菜等 往往会积累许多病毒和类病毒，病毒和类病毒的感染常导致亲本性状退化，使农产品的产量和质 量明显下降。 植物细胞工程可应用于脱毒苗生产，一般多采用茎尖脱毒的方法，通过茎尖组织培养 可以获得无病毒和类病毒感染的再生苗。如茎尖 脱毒获得的脱番茄斑萎病毒（TSWV ）[4] 、脱黄瓜花叶病毒（CMV ）[5]及脱菊花病毒B （CVB ）[6]的再生苗等。近年来，中国相继出现了许多脱毒试管苗生产工厂，黑龙江、内蒙古、湖南、湖北、河南和甘肃等地都建立了生产脱毒种薯的原种场，脱毒马铃薯已经推广了近30万hm 2，平均增产50%以上。目前，草莓、苹果、柑橘和葡萄等经济植物都已建立了脱毒苗生产技术。2 植物细胞工程在经济植物快繁方面的应用 植物快繁是指利用组织培养技术，将来自优良植株的植物组织或细胞进行离体培养，短期内获得大量遗传性状一致的个体的方法。植物快繁技术在农业上有着广泛的应用，如可以使生根困难的名贵花卉大量繁殖，还可应用于杂合植物材料的快繁，因为很多优良的观赏植物和经济植物 植物生理与生物技术 植物细胞工程在农业生产中的应用 柳成荫，杨洪兵 （青岛农业大学生命科学学院，山东青岛266109） 摘要：介绍了植物细胞工程在脱毒苗生产、经济植物快繁、植物新品种选育及有用次生代谢产物生产方面的应用情况。 关键词：细胞培养；细胞杂交；脱毒苗；生物发生器；育种中图分类号：Q813 文献标识码A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2011.05.003 Application of Plant Cell Engineering in Agricultural Production LIU Cheng-yin,YANG Hong-bing （College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao ，Shandong 266109,China ） Abstract :This article introduced the application of plant cell engineering in production of virus-free seedlings,rapid propagation of economic plants,breeding of new plant variety and production of useful secondary metabolites.Key words:cell culture;cell hybridization;virus-free seedlings;bio-generator;breeding 2011，17（5）：9-11 天津农业科学Tianjin Agricultural Sciences 收稿日期：2011-05-10；修订日期：2011-07-26 基金项目：山东省自然科学基金项目（ZR2010CL019）；青岛农业大学院重点课程建设项目（YZDK1003）作者简介：柳成荫（1989-），男，山东青岛人，在读本科生，从事植物逆境生理研究。通讯作者为杨洪兵。
2.1_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?
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 ______________ 。
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()。
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
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
植物细胞工程的实际应用》教案
.2植物细胞工程的实际应用教案 一、教材分析 《植物细胞工程的实际应用》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2 第一节《植物细胞工程》第2课时的教学内容。第1节课已经学习了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容。在此基础上，本节主要学习植物细胞工程的三方面应用，即植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等内容。 二、教学目标 1．知识目标： （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 2．教学重点难点 重点：植物细胞工程应用的实例 难点：掌握作物脱毒、人工种子的制备过程 三、教学方法： 1．学案导学：见后面的学案。 2．理解记忆为主结合讨论的方法 四、教学过程 (一) 复习提问、导入新课： 植物组织培养的概念、原理、过程方法、意义？ 植物体细胞杂交技术概念、原理、过程方法、意义？ （二）导入新课 （三）重难点讲解 在植物微型繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。 一、植物微型繁殖新途径 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 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。
(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。
植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实际应用 植物细胞工程的实际应用： 植物细胞工程的实际应用：植物微型繁殖、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体的利用、细胞产物（蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等）的工厂化生产等。 1、微型繁殖 （1）概念：是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。 （2）实质：植物组织培养 （3）原理：植物细胞的全能性 （4）完成植物的微型繁殖技术的生理过程：细胞分裂和细胞分化。 （5）优点：保持亲本的优良性状；可以快速大量培育出新个体，有利于工厂化培育；选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。 （6）成功应用举例：优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等。 2、培育无病毒的植株 （1）原理：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种的严重退化、减产和降低品质。利用植物分生组织（刚刚产生，病毒很少，甚至无毒）进行培养可以使新长成的植株脱去病毒。 （2）常选用部位：茎尖组织。 （3）操作过程：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 （4）成功应用举例：马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等。 利用微型繁殖和作物脱毒都是离体快繁技术，离体快繁技术的优点：繁殖速度快；幼苗遗传背景均一，重复性好；不受季节和地区限制。 3、制备人工种子 （1）概念：人工种子是指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）人工种子的结构：由胚状体、作为保护外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分构成。 （3）与天然种子相比较，其优越性有：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；固定杂种优势；是一种快捷高效的繁殖方式；可人为控制植物的生长发育和抗逆性等。 （4）成功应用举例：芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备的人工种子。 （5）结构：
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
2016新课标创新人教生物选修3 2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1.2 植物细胞工程的实际应用 一、植物繁殖的新途径(阅读教材P38～40) 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)优点????? ①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 (3)实例：兰花、生菜、杨树以及无子西瓜试管苗的产业化生产。 2．作物脱毒 (1)取材：无病毒的茎尖组织。 (2)优点：提高作物产量和品质。 (3)实例：脱毒马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等的培育。 3．人工种子 (1)概念：以植物组织培养获得的胚状体、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)人工种子在适宜条件下可萌发长成幼苗。 (3)实例：将芹菜、花椰菜、桉树和水稻等的胚状体制成人工种子。 二、作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 (阅读教材P40～41) 1．作物新品种的培育 (1)单倍体育种 ①原理：细胞的全能性和染色体变异。 ②过程： 花药――→离体培养单倍体植株――→人工诱导 染色体加倍纯合子植株。 ③优点： a ．后代是纯合子，能稳定遗传。 b ．明显缩短了育种年限。 ④实例：单育1号烟草、京花1号小麦等。 (2)突变体的利用 ①产生：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：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 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。 2．细胞产物的工厂化生产 (1)细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 (2)技术基础：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。 [共研探究] 植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，已经普遍应用于社会生产的方方面面。下面图示都利用了植物组织培养，观察并回答问题。 1．微型繁殖(图1) (1)概念：用于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，能够保持种苗的优良遗传特性。 ②选取材料少。 ③繁殖速度快，周期短。 ④不受季节、气候、自然灾害等因素的影响。 ⑤可实现工厂化生产。 2．作物脱毒(图2)
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
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。
2020高中生物 专题22.1.1 植物细胞工程的基本技术课堂演练 新人教版选修3
2.1.1 植物细胞工程的基本技术 1．培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( ) A ．组织培养 B ．细胞杂交 C ．显微注射 D ．核移植 解析：本题主要考查现代生物技术应用的相关知识。由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒，常用茎尖通过组织培养技术培育脱毒苗；细胞杂交通常用于培育杂种个体；显微注射技术常用于基因工程，培育转基因生物；核移植技术常用于培养克隆动物。故只有A 选项符合题意。 答案：A 2．以下不能说明细胞全能性的实验是( ) A ．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B ．紫色糯性玉米种子培育出植株 C ．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D ．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株 解析：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整生物体的潜能。能体现细胞全能性的最好实例是植物组织培养，离体的植物器官、组织或细胞经过脱分化和再分化最终能形成一个完整的植株。A 、C 、D 三项都要用到植物组织培养技术，故B 项符合题意。 答案：B 3．下列属于植物组织培养的是( ) A ．花粉培养成单倍体植株 B ．芽发育成枝条 C ．根尖分生区发育成成熟区 D ．受精卵发育成植株 解析：将花粉培养成单倍体植株，即花药离体培养，属于植物组织培养，A 正确；芽发育成枝条是自然生长过程，不属于植物组织培养，B 错误；根尖分生区发育成成熟区是自然生长过程，不属于植物组织培养，C 错误；植物组织培养包括脱分化和再分化等过程，而受精卵是个体发育的起点，发育成植株无脱分化等过程，D 错误。 答案：A 4．如图是四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图。 四倍体兰花叶片――→①愈伤组织――→②胚状体――→③植株 下列相关叙述中正确的是( ) A ．②阶段会发生减数分裂过程 B ．①阶段需生长素，而③阶段需细胞分裂素 C ．此过程体现了植物细胞具有全能性
《植物细胞工程的实际应用》教案
2.1.2植物细胞工程的实际应用教案 一、教材分析 《植物细胞工程的实际应用》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第2课时的教学内容。第1节课已经学习了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容。在此基础上，本节主要学习植物细胞工程的三方面应用，即植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等内容。 二、教学目标 1．知识目标： （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 2．教学重点难点 重点：植物细胞工程应用的实例 难点：掌握作物脱毒、人工种子的制备过程 三、教学方法： 1．学案导学：见后面的学案。 2．理解记忆为主结合讨论的方法 四、教学过程 (一) 复习提问、导入新课： 植物组织培养的概念、原理、过程方法、意义？ 植物体细胞杂交技术概念、原理、过程方法、意义？ （二）导入新课 （三）重难点讲解 在植物微型繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。 一、植物微型繁殖新途径 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 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。 二、作物新品种的培育
高中人教版生物选修三优秀教案：植物细胞工程的基本技术
专题2.1植物细胞工程的基本技术 一、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。 情感态度和价值观 体验植物组织培养技术 能力方面 尝试植物组织培养技术 二、教学重点和难点 1.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。 2.教学难点 植物组织培养的实验 三、教学策略 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。教师可采用讲授为主结合讨论的方法。 四、教学手段 录像、软件。
(3)植物体细胞杂交技术 植物体细胞杂交技术概念 过程1 去除细胞壁 过程2诱导原生质体融合 a是关键环节 b人工诱导方法:物理：离心.振动. 电激。化学: 聚乙二醇(PFG)作诱导剂 c植物体细胞杂交技术的流程图培养 物争夺营养，而且这些杂菌生 长的过程中会生成大量对培养物 有害的物质，导致培养物迅速死 亡。 师：回答很好 生：胡萝卜的其他部分(如茎、 叶、花)也能培养再生形成小植株， 只是诱导愈伤组织比较困难。 师生一起：完成完成植物细胞 工程的基本技术的流程图 师：1、离体的器官、组织或细 胞如果不进行脱分化处理，能否培 养成完整的植物体？ 2、决定植物细胞脱分化、再分 化的关键因素是什么？ 生：1、不能，因为细胞已经分 化，失去了分裂能力。 师：植物激素的种类和比例。 特别是生长素和细胞分裂素的协 同调控作用在组培中非常重要，被 称为“激素杠杆”。 师生一起归纳：植物细胞培养 的概念： 无菌和在人工控制的条件下将 体的植 物器官组织．细胞，培养在人 工配制的培养基上，给予一定的培 养，诱导产生愈伤组织，芽丛，最 终形成完整的植株．它植物是细胞 工程的主要技术 师生一起完成 植物细胞工程 的基本技术的 流程图解 进一步提出问 题学生讨论 学生回答 第二个问题教 师点拔 师生一起归纳 植物细胞培养 的概念 设置情境引出 培养学生的 总结能力，使 学生体验到 科学是一个 探究过程， 使学生把握 关键知识 归纳重点概 念 自然过度到 植物体细胞 杂交技术的 内容
植物细胞工程综合大实验
植物细胞工程综合大实验（一） ——培养基配制和无菌操作 一、实验目的与要求 熟练掌握器皿的洗涤 MS培养基的配制分装 培养基和物品的高压灭菌 实验室的消毒灭菌 植物材料的取材及流水冲洗 无菌操作 材料的培养观察 二、实验原理 植物细胞的全能性。 三、仪器设备与器具 电子天平、移液枪、冰箱、高压锅、超净工作台、 三角瓶、烧杯、容量瓶、培养皿、搪瓷缸、镊子、 解剖刀、酒精灯、试剂瓶、玻璃棒、线绳、pH试纸、封口膜、试管刷、洗涤剂、打火机等。 四、实验材料 彩云阁茎段（用于诱导愈伤组织） 茎节（用于诱导芽） 五、实验方法与步骤 （一）器皿的洗涤
一般器皿 有培养物但未污染的器皿 有培养物且污染的器皿 （二）MS培养基的配制分装 1、MS培养基母液的配制 母液A-F，每组配制A-E 100ml、F 50ml 0.1%升汞的配制 75%酒精的配制 6-BA NAA 2、MS培养基的配制 按每人配制100ml，分5小瓶。 过程如下；每组按1L配制，先取容器内加70%的蒸馏水； 加入蔗糖30g/L；量取母液A-F；加入PGR（自己设计）；用容量瓶定容；用0.1-1N NAOH或HCl调整pH5.6-5.8；每人分100ml；加琼脂粉8g/L；分装到5个小三角瓶中、封口。 （三）培养基和物品的高压灭菌 培养基、无菌水（每组至少5瓶）、空瓶（每组至少2个）、烧杯（每组至少1个）、培养皿（每组至少一套）、接种工具（2套），包好或者分好以备高压灭菌。 高压锅的使用。 （四）实验室的消毒灭菌
75%的酒精擦拭超净工作台内表面，新洁尔灭水进行超净工作台外表面、培养架表面、墙壁及其他房间表面的擦拭。 （五）植物材料的取材及流水冲洗 选取适宜的彩云阁茎节及茎段，切割成适宜大小后放在流水下冲洗。 （六）无菌操作 演示。 （七）材料的培养观察 接种完的材料放在培养室的培养架上进行培养。培养初期每天观察一次，持续1周。之后每2-3天观察一次。 统计指标： 污染率（%）= （污染的外植体个数／接种外植体的总数）×100%。 愈伤组织诱导率（%）= （长愈伤外植体个数／接种外植体总数）×100%。 芽诱导率（%）= （长芽外植体个数／接种外植体的总数）×100%。（八）结果与分析