2.1 第1课时植物细胞工程的基本技术(学案)-高中生物人教版(2019)选择性必修第三册
2.1.1《植物细胞工程的基本技术》学案 第一课时
专题2 细胞工程2.1.1《植物细胞工程的基本技术》学案第一课时高二一部生物李真真 2016/3/15一、学习目标1、简述植物组织培养技术。
2、尝试进行植物组织培养。
学习重点植物组织培养的原理和过程学习难点植物组织培养的实验二、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、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，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。
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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去细胞壁：纤维素酶、果胶酶 诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养重难热点归纳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。
（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
2.1植物细胞工程的基本技术学案2021-2022学年高二下学期生物苏教版（2019）选择性必修3
课时7.植物细胞工程的基本技术课标内容要求核心素养1.阐明植物组织培养是在一定的条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2．概述植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞在一定的条件下融合成杂种细胞，继而培育新植物体的技术。
1.科学思维：说明植物组织培养和植物体细胞杂交的原理；以流程简图的形式表示植物组织培养技术和植物体细胞杂交的过程。
2．科学探究：查阅资料，尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。
一、课前自主学习1．植物组织培养的理论基础是。
培养基中加入的植物激素主要是和。
2．写出植物组织培养的过程示意图：3．植物组织培养过程中，从阶段需要光照。
愈伤组织的特点有：。
4．植物体细胞杂交的原理是和。
去除细胞壁获得原生质体常用处理，促使原生质体融合的方法有①物理法，如：②化学法，如。
细胞融合成功的标志是。
5.两个二倍体植物的体细胞融合形成的杂种细胞培育成的杂种植物是（可育或不可育）的。
这种育种方法的优点是。
二、课内探究学习探究活动一：阅读教材了解什么是细胞的全能性？处于生长发育中的植物体细胞为什么不能表现全能性？探究活动二：阅读教材植物组织培养技术的内容。
讨论：1.用文字和箭头写出植物组织培养技术的过程：2.对外植体的选择有什么要求？对外植体如何进行消毒？3.在组织培养过程中，诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基的成分主要不同的是什么？培养基中加入的碳源是什么?有什么作用?4．诱导愈伤组织期间一般不需要光，后续培养过程中，每日要给予适当时间和强度的光照的主要目的是什么？5.植物细胞表现全能性需要哪些条件？6、将组培苗移栽到大田前先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上壮苗，目的是什么？练一练：1.下面是植物组织培养过程示意图，相关说法正确的是()A．上述植物组织培养的过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性B．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染C．外植体若是月季的花药，则图中的①过程需要光照D．外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无色2. 下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.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C.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D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性探究活动三：阅读教材植物体细胞杂交技术，结合下图讨论：1.植物体细胞杂交的原理是什么？2.去壁需要用到什么工具酶？这利用了酶的什么特性？3.诱导原生质体融合有哪些方法？两两融合的原生质体有几种？原生质体融合成功的标志是什么？如何筛选出需要的融合原生质体？4.从结果上看杂种植株在遗传上有何特点？从杂种植株的染色体组成上看，如果植物A、B 都是二倍体，则杂种植株属于几倍体，这种变异属于何种变异？5.从育性上看，两种不同植株有性杂交后代不育，而植物体细胞产生的杂种植株可育？原因分别是什么？6.从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是什么？练一练：1.下面是“白菜—甘蓝”杂种植株培育过程示意图。
2.1《植物细胞工程的基本技术》教学案
2.1《植物细胞工程的基本技术》教学案专题2 细胞工程2.1．1《植物细胞工程的基本技术》教案一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》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1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。
二、教学目标1、知识与技能：（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。
2、．过程与方法：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。
3、情感、态度和价值观：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。
三、教学重点难点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。
四、教学方法：1、学案导学法2、讲授为主结合讨论的方法五、课时安排：1课时六、教学过程一、细胞工程的概念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，通过水平或水平上的操作，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。
根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
二、细胞的全能性1．概念：高度的细胞，仍然具有发育成的潜能。
2．细胞具有全能性的原因：细胞内含有本物种的全部___________。
3．在理论上，生物的任何一个细胞都具有的潜能，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出性，而是分化成各种。
这是因为在特定的和条件下，细胞中1 / 12的基因会地表达出各种，从而构成生物体的不同组织和器官。
4．细胞全能性大小比较：(填﹥或﹤)受精卵_______生殖细胞_______体细胞植物细胞的体细胞________动物细胞的体细胞分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞思考探讨1.（1）愈伤组织有什么特点（2）植物体内的细胞为什么不能表现全能性（3）受精卵和体细胞相比，那种细胞的全能性更容易体现三、植物组织培养技术1．原理：植物细胞的性。
人教版高中生物选修3 2.1《植物细胞工程的基本技术》名师导学案
，在
（避光/光照）条件下
移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株。 【思考】①为什么选取形成层做材料？
②实验过程为什么强调无菌操作？ ③将形成层培养成试管苗需经哪些过程？ ④脱分化、再分化对光的需求为什么不同？ ⑤设计组织培养流程图？ 2.过程：
的植物
器官、组织或细胞
避光
试管植物苗体
需光
需光
①脱分化：让
。
5.全能性表达的条件：
。
（一）植物组织培养技术
1.实验：胡萝卜的组织培养 取材：消毒后选取胡萝卜的 （因为该部位容易诱导形成
部位，切取 1CM3 左右的小块 ）。
植物细
胞工程 接种：将组织块放在诱导培养基上，诱导出
。
的基本
技术
培养：在 23℃～26℃恒温 再将愈伤组织转接到 培养诱导出试管苗。
（避光/光照）条件下培养一段时间，
，最终形成
。
的基本 【小知识】
技术 ①培养基组成：
。
②激素杠杆
生长素含量高于细胞分裂素：
。
生长素含量低于细胞分裂素：
。
5.地位：是培育转基因植物 、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后
一道工序。
（二）植物体细胞杂交技术 1.过程：
植物细 胞工程 的基本 技术
植物细胞甲 ① 植物细胞乙 ①
②
③
④
①酶解法去璧：用
专题二 细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
【课标点击】
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。 【教学重难点】
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。 难点：植物组织培养的实验。
《专题22.1.1植物细胞工程的基本技术》学历案-高中生物人教版选修3
《植物细胞工程的基本技术》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“植物细胞工程的基本技术”，通过学习本课，学生将了解植物细胞工程的基本概念、发展历程及其在生物科学领域的应用，掌握植物组织培养的基本原理和技术方法，为后续的植物细胞工程实践操作打下坚实的基础。
二、学习目标1. 理解植物细胞工程的基本概念和特点，认识其在现代农业科技领域的重要性。
2. 掌握植物组织培养的基本原理，包括细胞的分裂和增殖、脱分化与再分化等过程。
3. 了解植物组织培养的常用技术和方法，如外植体的选择和处理、培养基的制备和接种、细胞增殖与分化等操作流程。
4. 学会观察和分析植物组织培养过程中的细胞变化，能够通过实验数据判断组织培养的成败。
三、评价任务1. 课堂表现评价：通过学生在课堂上的互动表现、提问回答情况以及参与讨论的积极程度来评价学生对植物细胞工程基本概念的理解程度。
2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对植物组织培养基本原理和技术的掌握情况。
3. 实验操作评价：通过观察学生在实验操作中的表现，评价其实际操作能力和对实验原理的理解程度。
四、学习过程1. 导入新课：通过介绍现代农业科技中植物细胞工程的应用实例，激发学生的学习兴趣和好奇心。
2. 知识讲解：教师讲解植物细胞工程的基本概念、特点和发展历程，以及植物组织培养的基本原理和技术方法。
3. 实例分析：通过分析具体的植物组织培养实验案例，让学生了解植物组织培养的实际操作流程和注意事项。
4. 实验演示：教师进行实验操作演示，让学生直观地了解实验过程和操作技巧。
5. 学生实践：学生动手进行植物组织培养实验，记录实验数据和观察结果。
6. 课堂讨论：学生分享实验心得和观察结果，进行课堂讨论和交流。
五、检测与作业1. 课堂小测验：进行植物细胞工程相关知识的课堂小测验，检验学生对基本概念和原理的掌握情况。
2. 实验报告：学生完成植物组织培养实验报告，包括实验目的、材料和方法、实验步骤、数据记录和分析等内容。
【配套K12】人教版高中生物选修三2.1.1植物细胞工程的基本技术学案
人教版高中生物选修三2.1.1植物细胞工程的基本技术学案1.1植物细胞工程的基本技术【导学目标】举例说明植物细胞具有全能性。
简述植物组织培养的原理。
概述植物组织培养技术。
举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。
【自主学习】一、细胞的全能性概念：具有某种生物的任何一个细胞，都具有发育成，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种。
．原因：在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、植物组织培养技术原理：植物细胞的。
．过程：离体的植物器官、组织、细胞――→一定的营养、激素愈伤组织――→含有不同激素成分的培养基再分化胚状体或丛芽―→试管苗。
．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。
．植物组织培养的条的植物细胞、组织、器官。
和人工控制。
培养在上。
给予的培养条件。
三、植物体细胞杂交技术概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成的技术。
．过程：细胞――→纤维素酶果胶酶不同种细胞原生质体――→人工诱导原生质体――→再生细胞壁杂种细胞――→组织培养杂种植株。
．意义：因为不同种生物之间存在隔离，此项技术在克服不同生物的障碍上，取得了巨大的突破。
思考交流．体细胞具有全能性，由它产生的生殖细胞也具有全能性吗？为什么？．在去掉细胞壁的时候为什么想到用酶解法，且用纤维素酶和果胶酶？正误判断．植物的种子能发育成完整的植株，体现了细胞的全能性。
．植物组织培养的过程不需要在无菌条件下进行。
．植物体细胞杂交与细胞膜的流动性无关。
．只要将两个去壁的植物细胞放在一起就能发生融合。
【合作探究】一、细胞的全能性什么是细胞的全能性？细胞具有全能性的原因是什么？在证明细胞全能性方面，动物与植物存在什么不同？植物细胞实现全能性的条件有哪些？一般来说：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
2.1.1植物细胞工程的基本技术学案.docx
2.1.1植物细胞工程的基本技术学案【学习目标】1、说出细胞全能性的含义，简述植物的组织培养2、简述植物体细胞杂交技术【学习重点】K植物组织培养的原理和过程2、植物体细胞杂交的原理【基础回扣】细胞的全能性与细胞分化1、细胞的全能性：细胞全能性的原因（内因）：生物体的每个细胞都含有________ 遗传信息，都有发育成为___________ 所必需的__________ O细胞在生物体内没有表现全能性的原因：在生物体内细胞不表现全能性，而是为不同的组织、器官，其原因在于__________________________________ 0（1）实现细胞全能性的条件（外因）：_______ （必要条件）、一定的___________________________________________ （水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（____________ 、 _________ ）、适宜的条件（适宜的__________ 、 _________ ）。
（2）细胞全能性大小比较。
①植物细胞_______ 动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）②受精卵_______ 生殖细胞（配子、精子、卵细胞）_______ 体细胞③体细胞：分化程度低的______ 分化程度高的；细胞分裂能力强的 _______ 细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞_______ 衰老的细胞。
（3）细胞全能性的应用：植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。
2、细胞分化是指在个体发育屮，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在_____________ 、和功能丄发生稳定性差貝的过程。
分化的实质是：_______________________________ o 【预习导学】细胞工程是指应用生物学和—生物学的原理和方法，通过—水平或________________ 水平的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产晶的一门综合科学技术。
2.1.1 “植物细胞工程的基本技术”-教学设计高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
“植物细胞工程的基本技术”教学设计【教材分析】“植物细胞工程的基本技术”这一节内容隶属于人教版高中生物学《选择性必修3·生物技术与工程》第二章第一节的内容，是“细胞工程”一章的第一节第一小节内容，依次介绍了细胞的全能性、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术3个方面的内容。
其中植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础，而植物体细胞杂交也是以植物组织培养技术为基础的，植物组织培养技术是植物细胞工程中最基本的技术。
【学情分析】由于植物微型繁殖技术的迅速发展，学生已经或多或少见识过“试管苗”“组培苗”等词语，学生已经学习了必修一细胞的结构与功能、细胞的分化和细胞的全能性，但对这些知识的实际应用还有些陌生。
【教学目标】1．知识方面：（1）细胞的全能性。
（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。
2．情感态度方面：（1）通过介绍植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。
（2）在植物细胞工程两种技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。
3．能力方面：（1）合理利用图像、资料等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。
（2）创设问题，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
（3）通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。
【教学重难点】1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交技术的原理2、教学难点（1）植物组织培养的实验【教学过程】1、新课导入教师活动：创设情境，导入新课。
作为广东的学生都比较熟悉花市，教师课利用课件展示花市上一些美丽兰花的图片，引导学生朗读程樊的《咏怀》，感受兰花的气节。
提出问题：兰花高洁典雅，而兰花在自然条件下繁殖慢，如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？学生活动：朗读诗句，体会兰花的观赏价值高，象征寓意好。
最新人教版选修三 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 学案
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[学习目标] [核心素养]1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2.理解植物组织培养的原理和过程，植物体细胞杂交的原理。
3.尝试进行植物组织培养。
1.科学探究：结合具体实验，与同学交流讨论，尝试设计植物组织培养技术的流程简图。
2.科学思维：结合“胡萝卜的组织培养”实验，了解组织培养技术已取得的进展和尚未解决的问题，认同科学是一个不断发展的过程，激发探索科学奥秘的兴趣。
一、细胞工程的概念与分类原理和方法应用1细胞生物学和2分子生物学的原理和方法操作水平细胞水平或细胞器水平目的按照人的意愿来改变细胞内的3遗传物质或获得4细胞产品分类5植物细胞工程和6动物细胞工程1．概念：具有某种生物全部7遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成8完整生物体的潜能。
29全套遗传信息。
310离体状态；11无菌操作(防止杂菌污染)；提供一定的营养、激素(12生长素和细胞分裂素等)和其他适宜外界条件。
三、植物组织培养技术113植物细胞的全能性。
2．培养对象：14离体的植物器官、组织或细胞。
3．培养条件：在15无菌和人工控制条件下、人工配制的培养基上、适宜的培养条件。
4．培养结果：诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
5．实验：胡萝卜的组织培养(1)原理离体的植物组织、器官、细胞――――――――――→一定的营养、激素脱分化愈伤组织――――――――――→含有不同激素成分的培养基16再分化17胚状体或丛芽→试管苗。
(2)过程取材：消毒后选取有18形成层的部位，切取1 cm 3左右的小块，因为该部位容易诱导形成愈伤组织↓接种：将组织块接种到诱导培养基上，诱导出愈伤组织↓培养：在23～26 ℃恒温避光条件下培养一段时间。
再将愈伤组织转接到19分化培养基上培养诱导出试管苗↓移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株四、植物体细胞杂交技术1．概念：将不同种的植物20体细胞，在一定条件下融合成21杂种细胞，并把杂种细胞培育成22新的植物体的技术。
【原创】“2.1.1 植物细胞工程的基本技术”——教学设计
“2.1.1 植物细胞工程的基本技术”——教学设计一、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，包括细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术三方面内容，其中，植物组织培养的原理和过程、植物体细胞杂交技术的原理是教学的重点，植物组织培养的实验是教学的难点。
植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，是其他生物工程的基础。
虽然学生已经学过《分子与细胞》必修模块中植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性，有一定的理论基础，但由于植物组织培养是建立在细胞的基础知识之上的现代生物技术，过程抽象，难以理解，学习起来有一定的困难，为此在教学中可充分利用学生的基础理论和科学研究的成果展示创设问题情境，引导学生回顾旧知，把抽象复杂的过程分解成小的问题探究解决，化难为易，突破难点。
二、教学目标1、知识目标：（1）简述细胞的全能性；（2）简述植物组织培养技术；（3）简述植物体细胞杂交技术。
2、能力目标：（1）运用细胞的基础知识分析植物细胞工程的理论基础；（2）运用流程图对知识进行归纳总结。
3、情感目标：（1）认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系；（2）认同科学是一个不断发展的过程；（3）关注植物细胞工程基本技术的进展。
三、教学过程及设计（一）创设情境，导入新课用多媒体展示“多利羊的图片”。
多利是1996年诞生于英国的第一例哺乳动物的体细胞克隆动物，它就是运用现代生物科技——细胞工程实现的，以利用社会的热点问题导课，激发学生的学习兴趣。
（二）授新课1、植物组织培养技术设置问题：植物繁殖的途径有哪些?引导学生回忆旧知识得出：种子繁殖、扦插、胡萝卜的组织培养(展示必修1 中胡萝卜的植物组织培养图片)。
胡萝卜的组织培养就是植物细胞工程的基本技术之一。
多媒体展示科研成果：科学家利用胡萝的细胞培育出完整的胡萝植株，利用菊花的花瓣培育出一株完整的菊花植株。
2.1.1植物细胞工程的基本技术(教学教案)高中生物人教版(2019)选择性必修3
人教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程第2章细胞工程第1节植物细胞工程一植物细胞工程的基本技术一、教学目标的确定课程标准与本节相对应的要求是：阐明植物组织是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程；概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
据此，结合教材内容，确定本节教学目标：1.概述植物组织培养的原理和过程2.分析植物体细胞杂交的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念3.通过菊花组织培养的实验操作，进一步掌握植物组织培养技术二、教学重难点1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交技术的原理2、教学难点（1）植物组织培养的实验（2）植物体细胞杂交技术的过程三、教学设计思路本节课以学生为主导，以问题引领，促进学生的自主学习。
教师在授课时，采用让学生自主阅读学习，并提出若干问题，以问题驱动学生的学习，锻炼学生的自主学习能力和思考能力，培养学生的科学素养四、教学步骤1、新课导入教师利用教材“从社会中来”栏目中的情景素材，并结合PPT中展示的兰花图片，提出问题：如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。
如何能让名责的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？2.新课讲授教师组织学生阅读教材第34-35页文字内容，并提出以下问题：1.植物组织培养的基本原理是什么？2.什么是细胞的全能性？3.体细胞具有全能性的根本原因是什么？4.在生物的生长发育过程中，为什么不是所有的细胞都表现出全能性？由浅入深，层层剖析，以加深学生对植物组织培养基本原理的理解教师利用课件展示“菊花的组织培养”的相关视频和图片，并结合教材中的“探究实践”对植物组织培养进行系统的认知教师拿出在课前准备的实验材料，并以小组为单位，分发不同时期的实验材料，让学生进行观察，通过观察不同时期的实验材料，让学生写出植物组织培养的基本流程，归纳概括出植物组织培养的概念，并在此基础上，对外植体、愈伤组织、脱分化、再分化具有初步概念通过对实验材料的观察、对比，让学生对植物组织培养的流程形成直观的认识，并促进他们理解和掌握相关概念二、植物体细胞杂交技术教师利用课件展示“番茄—马铃薯”的想想图，并介绍科学家利用植物体细胞杂交技术培育“番茄—马铃薯”杂种植物的实例教师让学生阅读教材中“植物体细胞杂交”的内容，并展示相关示意图，结合示意图，讲解植物体细胞杂交的基本流程，之后提出以下问题：1.植物体细胞杂交的概念是什么？2.人工诱导原生质体融合的方法？3.植物体细胞杂交完成的标志？4.植物体细胞杂交育种的优点和局限性？通过对植物体细胞杂交技术的讲解，对该技术形成整体的认识，提出的问题，有利于学生把握技术的要点，提高学习效率在学习本节课的内容后，让学生在课后通过各种途径，关注植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术在生产、生活中的应用五、板书设计第2章第1节植物细胞工程一植物细胞工程的基本技术二、植物体细胞杂交技术。
高中生物人教版(2019)选择性必修三学案 2.1.1植物细胞工程的基本技术
1.1植物细胞工程（一）植物细胞工程的基本技术 学 案学习目标1、说明植物组织培养和植物体细胞杂交的原理；以流程简图的形式表示植物组织培养技术和植物体细胞杂交的过程。
举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率2、尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。
一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生 或 成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性2. 体内细胞不能表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会 的表达二、 植物组织培养技术1. 植物组织培养的概念：植物组织培养是指将 、 或 等，培养在人工配制的 上，给予 ，诱导其形成 的技术2. 外植体的概念： 培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体3. 植物组织培养的过程：外植体 愈伤组织 完整植株 4. 植物组织培养的原理：植物细胞一般具有三、 植物体细胞杂交技术1. 植物体细胞杂交的概念：不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成 ，并把 培育成 的技术2. 植物体细胞杂交的原理： 、3. 人工诱导原生质体融合的方法：（1）物理法： 、（2）化学法： 、4. 杂种细胞形成的标志：5. 植物体细胞杂交的结果：6. 植物体细胞杂交育种的优点：植物体细胞杂交技术在打破 ，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势再分化 生长发育课后检测一、单选题1.下列有关菊花组织培养的叙述，错误．．的是( )A.外植体一般选自于未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝B.为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体C.培养形成的愈伤组织可继续在原培养基中分化形成植株D.外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施2.在植物细胞工程中，当人工诱导原生质体融合后，还需诱导产生新的细胞壁才算形成一个完整的杂种细胞，则参与这一过程的细胞器有( )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3.下列关于植物组织培养的叙述，正确的是( )A.对所用外植体进行消毒时，要综合考虑药剂的消毒效果和植物的耐受能力B.培养基中的生长激素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C.离体器官或组织的细胞都必须通过再分化才能形成愈伤组织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型相同4.组织培养技术在药用植物的培育上具有广泛应用，下列有关叙述正确的是( )A. 切取药用植物的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗B. 制备人工种子时应用人工薄膜包裹愈伤组织C. 欲大规模获得代谢产物应培育到胚状体阶段D. 微型繁殖技术可以提高药用植物变异的频率二、读图填空题5.如图所示为植物体细胞杂交的流程，回答下列问题：（1）为了得到原生质体需用________酶来处理植物细胞A和植物细胞B。
2.1.1 植物细胞工程的基本技术 教案-高二生物人教版选修三
2.1.1 植物细胞工程的基本技术教学设计一、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、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，其中植物组织培养的原理和过程、植物体细胞杂交的过程是教学的重点，植物组织培养的实验、植物体细胞杂交过程是教学的难点。
虽然必修模块中的细胞全能性、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教学手段，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。
二、教学目标知识目标简述细胞全能性的概念含义；简述植物组织培养的过程和方法；简述植物体细胞杂交技术。
能力目标在质疑、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；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。
情感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、技术与社会三者之间的关系。
三、教学重点难点1.教学重点植物组织培养的原理和过程。
2、教学难点植物组织培养的实验四、学情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。
教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。
五、教学过程，情境创设导新课通过前面学习专题一《基因工程》引出专题二《细胞工程》，比较“基因工程”和“细胞工程”两者的区别和联系性，使学生围绕着“无性繁殖”这一主题展开想象的翅膀。
接着教师继续提问：植物的一片叶子或一片花瓣能长成一株完整的植株吗？（一）植物细胞的全能性多媒体展示：科学家利用菊花的花瓣培育出的菊花植株，并让学生思考：①为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？②为什么花瓣细胞在植物体内没有表现出全能性呢？引导学生回忆全能的概念，并理解全能性的原因，同时教师补充有关细胞全能性大小比较的知识。
人教版2019学年高中生物专题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学案选修3
2．植物细胞工程的基本技术[ 学习目标 ] 1. 简述植物组织培育技术的原理和过程。
2. 描绘植物体细胞杂交技术的原理和过程。
方式一“君子”兰的迅速生殖“春风欲擅秋风巧，催出幽兰继落梅”，素有“天下第一香”之称的兰花，以其优美文雅的叶片和芬芳明朗的花朵，成为自古以来文人墨客吟诗作赋的对象。
可是，兰花在自然条件下播种生殖的难度很大，需要较长时间才能获得少量幼苗。
怎样才能知足人们对兰花的需求呢？科学家在细胞全能性的理论基础上发现了兰花迅速生殖的技术——植物组织培育。
植物组织培育是植物细胞工程的中心技术，植物细胞工程的基本技术还有哪些？这些基本技术的一般操作程序是怎样的？让我们经过本节来学习商议吧！方式二山东省金乡县是全国有名的大蒜之乡。
该县农科所与中国农科院结合成功开发和培育出的质量好、产量高的新品种——脱毒大蒜，是植物细胞工程的又一成就。
什么是细胞工程？细胞工程是怎样发展起来的？包括哪些基本技术？在哪些方面获得了应用？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细胞生物学和分子生物学操作水平细胞水平或细胞器水平目的依照人的意向来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品分类植物细胞工程和动物细胞工程2.细胞的全能性(1) 定义：拥有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都拥有发育成完满生物体的潜能。
(2)植物细胞表现全能性的条件①离体状态。
②营养物质：种类齐备、比率合适。
③植物激素：主若是生长素、细胞分裂素。
④外界条件：合适的温度、pH 和光照等。
⑤无菌操作。
概括总结1．明辨细胞全能性的几个易错点(1)细胞的全能性指的是细胞的一种潜藏能力，这种潜藏能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是指细胞在任何条件下都能发育成完满的生物体。
(2)植物细胞的全能性较简单表现出来，高度分化的动物细胞的细胞核也拥有全能性，但动物细胞的全能性当前仍难以获得考证。
(3)细胞拥有全能性是由于细胞中拥有发育成完满个体所必要的“全套基因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因，所以仍旧拥有全能性。
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第1课时植物细胞工程的基本技术课标内容要求1.阐明植物组织培养是在一定的条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2．概述植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞在一定的条件下融合成杂种细胞，继而培育新植物体的技术。
核心素养对接1.科学思维：说明植物组织培养和植物体细胞杂交的原理；以流程简图的形式表示植物组织培养技术和植物体细胞杂交的过程。
2．科学探究：查阅资料，尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。
自主学习一、植物细胞的全能性1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
2．生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
二、植物组织培养技术1．概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
2．全能性表达过程(1)脱分化：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。
(2)再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。
(3)激素的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
3．操作流程外植体的消毒：将流水冲洗后的外植体用酒精消毒30 s，用无菌水清洗2～3次后，再用次氯酸钠溶液处理30 min，用无菌水清洗2～3次。
↓外植体的分割：用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm长的小段。
↓接种：在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。
↓培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。
定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
↓转移培养：将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。
长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
↓移栽：将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上，壮苗后再移栽入土。
三、植物体细胞杂交技术1．概念将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2．过程(1)去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。
(2)诱导原生质体融合的方法①物理法：电融合法、离心法等。
②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法等。
3．意义克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
基础诊断判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。
(×)提示：具有某种生物全部遗传信息的细胞在离体的情况下才能表现出全能性。
2．在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般都发生改变。
(×)提示：植物组织培养主要是通过细胞分裂和分化实现的，遗传物质一般不会发生改变。
3．脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。
(√) 4．在植物组织培养过程中需要给予光照，以诱导脱分化过程。
(×)提示：植物组织培养过程中，脱分化过程是要求避光培养的。
5．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质体的融合。
6．植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。
(√)核心突破植物细胞的全能性1．细胞具有全能性的原因一般生物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全套遗传物质，都具有发育成为完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
2．细胞全能性大小的比较(1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。
(2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。
(3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的，细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的，幼嫩的细胞>衰老的细胞。
3．植物细胞表现全能性的条件(1)离体状态。
(2)营养物质：种类齐全、比例合适。
(3)植物激素：生长素、细胞分裂素。
(4)外界条件：适宜的温度、pH和光照(愈伤组织的形成和生长需要避光培养，分化培养需照光)等。
(5)无菌操作。
合作探究：与体细胞相比，生殖细胞如花粉的遗传物质减少了一半，为什么生殖细胞仍具有全能性？提示：在生物的体细胞中染色体是成对存在的，基因也是成对存在的，生殖细胞中遗传物质虽然减少了一半，但基因的种类没有少，仍具有控制生长发育的全套的遗传信息和全部的基因，因此生殖细胞仍具有全能性。
练习1．在植物体内，茎的顶端分生组织的细胞具有细胞周期，但不能表现出全能性，是因为( ) A．细胞核失去了全能性B．不同的细胞基因是不同的C．细胞中基因的表达有选择性D．细胞核中的基因发生了不同的变异C [茎顶端分生组织的细胞，其细胞核没有失去全能性，A错误；同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都具有相同的遗传物质，B、D错误；由于细胞中基因的选择性表达，使得茎顶端分生组织的细胞具有细胞周期，但不能表现出全能性，C正确。
] 2．植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式分别是( )A．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；减数分裂B．导入其他植物细胞的基因；有丝分裂C．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内；减数分裂D．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；有丝分裂D [植物细胞表现全能性的条件：①器官、组织或细胞离体和适宜的外界条件；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素。
植物细胞组织培养形成植物体的过程，包括脱分化和再分化两个重要的过程，在这两个过程中细胞都是通过有丝分裂方式进行增殖的。
]植物组织培养1．植物组织培养的过程(1)外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
(2)脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。
(3)愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。
(4)再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出根或芽等器官的过程。
2．植物组织培养技术的注意事项(1)外植体的选择与制备①外植体的选择：外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而不同。
一般来说，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对比较容易，而植物的茎、叶和成熟的组织较难。
②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。
(2)无菌操作植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染，所有实验用具要严格灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。
(3)光照的控制对于植物组织培养来说，光照条件非常重要。
在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织(如果是在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织)。
当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。
(4)植物激素的使用生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，两类激素的浓度及用量的比例等都会影响实验结果。
合作探究：1.在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？提示：避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。
2．在组织培养过程中，诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基的成分有什么不同？提示：三种培养基成分的不同是生长素和细胞分裂素的比例不同。
3．诱导愈伤组织期间一般不需要光，后续培养过程中，为什么每日要给予适当时间和强度的光照？提示：后续培养过程中，给予适当时间和强度的光照的目的是诱导叶绿素的形成，进一步形成叶绿体进行光合作用。
4．若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？ 提示：培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞，愈伤组织中不含有叶绿体。
练习1．下面是植物组织培养过程示意图，相关说法正确的是( )外植体――→①愈伤组织――→②长出丛芽――→③生根――→④移栽成活A ．上述植物组织培养的过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性B ．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染C ．外植体若是月季的花药，则图中的①过程需要光照D ．外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无色A [植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，A正确；外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，B错误；①过程是脱分化过程，月季花药的脱分化过程不需要光照，幼小植株形成后才需要光照，C错误；菊花根尖组织中含有控制叶绿体形成的基因，在培养过程中，基因的选择性表达会使培养成的新植株叶片呈绿色，D错误。
]2．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。
下列叙述正确的是( )A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D．原生质体虽无细胞壁，但仍保持细胞的全能性D [过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A项错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B项错误；过程③不需用秋水仙素处理，愈伤组织细胞就已经有了细胞壁，C项错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D项正确。
](1)由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
(2)生长素和细胞分裂素用量的比例影响植物细胞的发育方向。
生长素用量/细胞分裂素用量结果比值高有利于根的分化，抑制芽的形成比值低有利于芽的分化，抑制根的形成比值适中促进愈伤组织的形成1．植物体细胞杂交的原理原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
2．植物组织培养和植物体细胞杂交的比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性过程选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同植物细胞融合后形成的杂种细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂(1)诱导产物(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)①未融合的细胞：A和B。
②两两融合的细胞：AA、BB和AB。
③多细胞融合体。
(2)检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。
植物性状结论若只表现出一种植物的性状未融合细胞若得到的是具有两种亲本性状的植物杂种植株若得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强多细胞融合体若得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强同种细胞融合合作探究：(1)从结果上看杂种植株在遗传上有何特点？从杂种植株的染色体组成上看属于何种变异？提示：遗传物质来自两个亲本，具有双亲的遗传性状。