导学案：《植物细胞工程》

高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号2—1—1）班级：姓名：小组：检查人：评价∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽课题：植物细胞工程（第一课时）主备人：审核人：授课人：使用时间：年月日【学习目标】1．简述植物组织培养的过程。2．尝试进行植物组织培养。【重点难点】重点：植物组织培养的原理和过程难点：植物组织培养的实验【自主学习】一、阅读教材P33-34内容----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。3．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。4．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。二、阅读教材P33-36内容---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。三、阅读教材P34-35内容---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经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的，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1cm厚的横切片，再选取有的部位，切取1cm。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。【问题生成】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面【师生互动、问题探讨】1．为什么植物的一个花瓣，甚至一粒花粉就可以培育出完整的植株呢？2．什么是细胞全能性？细胞具有全能性的原因是？3.为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？4.实现细胞全能性需要怎样的条件？其基本过程是怎样的？5．什么是脱分化和再分化？决定脱分化、再分化的关键因素是什么？6．愈伤组织有什么特点？7．植物组织培养具体应该如何操作?请根据课本P34－35的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图，并与其他同学交流。9．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？10．为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？11．为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？12．为什么愈伤组织再分化需要光照？演练1、有关细胞全能性的叙述，不正确的是（）A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此其全能性最高B.生物体内细胞由于进行分化，全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D.在一定条件下，植物细胞离体培养能表现出全能性演练2、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.未受精的卵发育成植株【课堂小结与反思】【自我检测】1．植物组织培养是指（）A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织

B．愈伤组织培育成植株

C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体

D．愈伤组织形成高度液泡化组织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（）A.具有完整细胞核的细胞B.离体状态C.一定的营养物质和植物激素D.导入指定基因3．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

4．细胞具有全能性的原因是（）

A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能

B.生物体的每一个细胞都具有全能性

C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因

D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的5．植物组织培养过程中的脱分化是指（）

A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞

B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程

C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程

D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程6．下列植物细胞全能性最高的是（）

A.形成层细胞B.韧皮部细胞C.木质部细胞D.叶肉细胞

7.植物组织培养过程的顺序是（）①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽③愈伤组织④脱分化⑤再分化⑥植物体A．①④③⑤②⑥B．①④③②⑤⑥C．①⑤④③②⑥D．⑥①④③⑤②8．下列有关细胞工程的叙述不正确的是（）

A.在细胞整体水平上定向改变遗传物质

B．在细胞器水平上定向改变遗传物质

C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质

D．在细胞整体水平上获得细胞产品9．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10．下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：脱分化

再分化

①——→②——→③——→④（1）①表示，它能被培养成为④的根本原因是。（2）②表示，它与①相比分化程度，全能性。

（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）。

（4）若①是花药，则④是，继续对其使用处理可获得正常植株，该过程称为。

（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是，这说明根尖细胞。

（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）。高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号2—1—1）班级：姓名：小组：检查人：评价∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽课题：2.1.1植物细胞工程（第二课时）主备人：审核人：授课人：使用时间：年月日【学习目标】1．植物体细胞杂交技术原理2．植物体细胞杂交技术的过程【重点难点】重点：植物体细胞杂交技术的过程难点：植物体细胞杂交技术的过程【自主学习】一、温顾知新1、植物细胞工程的理论基础是。2、细胞全能性是，其原因是。3、植物细胞工程的基本过程是。脱分化是。再分化是。二、阅读教材P33-36内容---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：在进行植物体细胞杂交之前，先利用和去除细胞壁，获得；在经过人工诱导使其两两融合，从中筛选出杂种交细胞。杂种交细胞经过形成愈伤组织再经形成杂种植株。3．人工诱导的植物细胞融合的方法有法和，前者包括、、等，后者用作为诱导剂。4．植物体细胞杂交技术实现了的杂交，在上，取得了巨大的突破。【问题生成】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面【师生互动、问题探讨】1．这幅番茄—马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？2．什么是生殖隔离？可尝试用什么方法打破两个物种间的生殖隔离？3.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？4.植物细胞壁的成分由什么物质组成？用什么方法既可以除去细胞壁又不伤害细胞膜呢？5．用什么方法促进番茄与马铃薯的原生质体融合呢？6．原生质体、原生质层有什么不同？7．两个原生质体最终融合在一起体现了细胞膜具有怎样的结构特点？8．植物体细胞融合完成的标志是什么？9．新细胞壁的产生与细胞内的哪种细胞器密切相关？10．得到杂种细胞后需要用哪种技术把它培养成杂种植株？这种技术理论基础是什么11．如果只考虑两两融合，会得到几种融合的细胞？是否存在未融合的细胞？下一步该如何种处理？12．番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则植物体细胞杂交获得的杂种植株番茄－马铃薯为几倍体？13.植物体细胞杂交的目的是什么？它有何意义？14．植物体细胞杂交未解决问题是什么？其原因是什么？15．白菜-甘蓝有何优点？演练1、下图为植物体细胞杂交过程示意图。请据图回答：植物细胞植物细胞A植物细胞B①①②②③④⑤杂种细胞杂种植物(1)在利用杂种细胞培育成为杂种植物的过程中，运用的技术手段是____________,其中步骤④是_______，步骤⑤是_______（2）若远缘杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植物为_____倍体。运用传统有性杂交方法能否实现此方法达到的结果？说明理由？____________________演练2、下植物体细胞融合成功的标志是（）A．产生新的细胞壁B．细胞膜发生融合C．细胞质发生融合D．细胞核发生融合【课堂小结与反思】植物组织培养植物体细胞杂交技术所属范畴原理步骤意义联系【自我检测】1．植物体细胞杂交的目的中错误的是 （）

A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株

C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合2．利用植物体细胞杂交技术将白菜和甘蓝(均为二倍体)培育成“白菜—甘蓝”杂种植株(如图所示)，下列说法正确的是A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子B．植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程D．“白菜—甘蓝”杂种植株所具有的性状是基因选择性表达的结果3．基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合，可以得到多少种基因型不同的细胞(不考虑三个及三个以上的细胞融合)()A．6种B．8种C．10种D．12种4．A种植物细胞(基因型为Aa)、B种植物细胞(基因型为Bb)去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植株是()A．二倍体，基因型为AaBbB．二倍体，基因型为AAaaBBbbC．四倍体，基因型为AaBbD．四倍体，基因型为AAaaBBbb5．植物M与N有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是()A．将M嫁接到N上，或将N嫁接到M上B．利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株C．将M的花粉授给N，再将所得种子培养成植株D．将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株6．在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适合于除去细胞壁()A．蛋白酶B．盐酸C．淀粉酶D．纤维素酶和果胶酶7．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是()A、叶绿体、高尔基体B、线粒体、高尔基体C、叶绿体、线粒体D、线粒体、内质网8．植物体细胞杂交尚未解决的问题有()A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B．将杂种细胞培育成植株C．让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状D．尚未培育出杂种植物9．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是A、可使两个亲本的优良性状组合到一起B、可以克服远缘杂交不亲和的障碍C、可以培育出高产性状明显的新品种D、可以降低生成成本，提高接济效益10．植物体细胞杂交