植物细胞工程的基本技术学案(附答案)

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植物细胞工程学案 (含答案)

植物细胞工程学案  (含答案)

第二章 细胞工程什么是细胞工程:应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在 细胞整体水平或 细胞器水平上,按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科技术。

第一节1. 细胞全能性(1)概念:生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。

(2)基础:生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因。

(3)表现全能性的条件:离休状态、提供营养物质、激素及其他适宜条件。

(4)细胞分化为不同的组织、器官的原因: 。

(5)细胞全能性的大小排序:受精卵 > 生殖细胞>植物细胞 > 动物细胞(核)。

⊙分化程度与分化能力的比较:分化程度与细胞的发育程度正相关,分化能力与全能性的大小呈正相关;一般而言,分化程度越高,分化能力越小,发育成完整个体的潜能越小,但生殖细胞,尤其是卵细胞,分化程度很高,但仍具有较高的潜在全能性。

如雄蜂、雄蚁是由未受精的卵细胞发育成的,人工条件下,花药离体培养可以培育成单倍体; 2 植物组织培养(1)理论基础: 细胞全能性(2)过程离休的器官、组织、细胞 (高度分化)(3)应用:①快速繁殖,培育无病毒植株。

②通过大规模的植物细胞培养来生产药物,食品添加剂、香料、色素和杀虫剂。

加营养、激素等 愈伤组织 (疏松、液泡化、薄壁) 根、芽③将植物组织培养方法形成的胚状结构,包上人工种皮,制成人工种子。

⊙小提示:培育无病毒植物时,要取新生的组织,如茎尖等;植物组织培养不一定都是为了得到个体,如生产药物等;细胞工程与基因工程相结合,如转基因植物的培育。

3 植物体细胞杂交(1)概念:用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。

(2)(3)过程(3)意义:克服有性生殖远缘杂交不亲和(生殖隔离)的障碍,培育作物新品种。

⊙小提示:植物体细胞杂交的结果是得到新的个体,而不是得到杂种细胞;植物体细胞杂交之前要用酶解法除去细胞壁,融合之后要再生细胞壁;植物体细胞杂交的细胞是体细胞。

植物细胞工程的基本技术学案

植物细胞工程的基本技术学案

专题二细胞工程一、细胞工程1、概念: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。

2、对细胞工程概念的理解:⑴、原理和方法:细胞生物学和分子生物学。

⑵、操作水平:细胞水平或细胞器水平。

⑶、工程目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。

二、细胞工程的类型1、按研究对象可分为:植物细胞工程、动物细胞工程2、按所用技术可分为:植物细胞工程的基本技术:植物组织培养和植物体细胞杂交。

其中植物组织培养是基础。

动物细胞工程常用的技术手段:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。

三、细胞工程的发展历程1、1902年,德国科学家哈伯兰特提出细胞全能性的理论2、1937年,美国科学家怀特在试管中培养出烟草植株3、1958年,美国科学家斯图尔德用胡萝卜根的组织培养再次证明植物细胞的全能性4、20世纪70年代,以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生5、1907年,美国科学家哈里森实验证明了动物组织体外培养的可能性6、1975年,英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒创立单克隆抗体技术7、1996年,英国科学家维尔穆特博士世界上首次成功克隆羊---多利8、2001年,中国首例克隆牛康康诞生在山东莱阳农学院第一节植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术一、植物细胞的全能性1、概念:生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质,具有发育成为完整个体所必需的全部基因,因此,这些细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。

细胞的这种特性称为细胞全能性。

2、理论依据:生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质,具有发育成为完整个体所必需的全部基因。

二、植物细胞工程的原理:植物细胞的全能性。

三、细胞全能性表达的难易程度:①植物细胞>动物细胞;②同一个体:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;③同一细胞:刚产生>成熟>衰老;④分裂能力强>分裂能力弱>不分裂;⑤分化程度低>分化程度高。

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

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。

高中生物选修3:高二生物植物细胞工程的基本技术(教案含练习)

高中生物选修3:高二生物植物细胞工程的基本技术(教案含练习)

专题二细胞工程第1节植物细胞工程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【教学过程】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__________________。

学案1:2.1.1 植物细胞工程的基本技术

学案1:2.1.1 植物细胞工程的基本技术

专题2 细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术【学习目标】1、简述植物组织培养技术。

2、简述植物体细胞杂交技术。

3、知道植物细胞工程的基因原理。

【学习重点】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。

教学难点:植物组织培养的实验课前预习学案一、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,可分为细胞工程和细胞工程两大领域。

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。

3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成的潜能,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三、植物组织培养技术1.原理:。

2.植物组织培养就是在和控制条件下,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、,最终形成完整的植株。

3.植物组织培养操作流程4.植物组织培养过程可以概括为和两大阶段。

四、植物体细胞杂交技术1.概念:将的植物体细胞,在一定条件下融合成细胞,并把杂种细胞培育成的技术。

2.植物体细胞杂交技术流程图:(1)植物体细胞杂交技术过程①表示在进行体细胞杂交之前,先用和去除,获得具有活力的。

②表示,方法有类,其中法包括、振动、等。

法一般是用作为诱导剂。

③表示原生质体,成为细胞。

杂种细胞经过培养成新的植物体,其中④表示,⑤表示。

(2)植物体细胞杂交技术的意义:。

课内探究学案细胞的全能性1.什么是细胞的全能性?2.细胞具有全能性的原因是什么?3.细胞表现出全能性需要什么条件?二、植物细胞工程的基本技术(一)植物组织培养技术1.请概括出植物组织培养技术的流程简图。

学案9:2.1.1 植物细胞工程的基本技术

学案9:2.1.1 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【自主学习尝试总结】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.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、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.植物体细胞杂交步骤:【课内探究小组合作】植物组织培养技术:1.植物组织培养技术的概念是什么?2.植物组织培养技术的原理是什么?3.植物组织培养技术通常选用的材料有哪些?4.植物组织培养的培养基含有哪些成分?5.分析图,概述植物组织培养技术的基本过程。

6.什么是脱分化?什么是再分化?什么是愈伤组织?问题:为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢?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?植物体细胞杂交技术:1.什么是植物体细胞杂交技术?它具有什么优点?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?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?4.分析图,概述植物体细胞杂交的基本过程。

(1)说出①~⑤步骤表示的含义。

(2)将植物细胞A和植物细胞B的得到的原生质体诱导融合,在培养基上至少存在几种类型的细胞(只考虑两个细胞的融合)?【典例分析掌握规律】例题1:在细胞工程——原生质体融合育种技术中,其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去,通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。

高中生物《植物细胞工程的基本技术》学案 选修2

高中生物《植物细胞工程的基本技术》学案 选修2

高中生物《植物细胞工程的基本技术》学案选修2一、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;植物体细胞________动物体细胞分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞三、植物组织培养技术1、原理:植物细胞的性。

2、植物组织培养就是在和控制条件下,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、,最终形成完整的植株。

3、植物组织培养操作流程四、植物体细胞杂交技术1、概念:将的植物体细胞,在一定条件下融合成细胞,并把杂种细胞培育成的技术。

2、植物体细胞杂交技术流程图:下图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答:(1)步骤①是去掉_________,使植物细胞成为_________,最常用的方法_____ 。

(2)步骤②一般常用的化学试剂是_________,目的是________________________,该过程体现了细胞膜的性。

(3)③过程的目的是形成杂种细胞,杂种细胞形成的标志是。

(4)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是___________,其中步骤④相当于___________,步骤⑤相当于______________。

(5)植物体细胞杂交的优点是,获得的杂种植株有可能表现两株植物的性状,其根本原因是_______________________________。

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.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。

最新 人教版 选修3 植物细胞工程的基本技术 学案

最新 人教版  选修3  植物细胞工程的基本技术  学案

专题2 细胞工程第6课时植物细胞工程的基本技术目标导航1.描述植物组织培养的原理和过程。

2.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

3.尝试进行植物组织培养。

一、细胞工程的概念和分类1.概念(1)应用原理:细胞生物学和____________学。

(2)操作水平:细胞水平或________水平。

(3)操作目的:按照人的意愿改变细胞内的____________或获得细胞产品。

2.分类根据操作对象的不同分为________工程和__________工程。

二、植物细胞的全能性1.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________的特点。

2.现实表现: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.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____________。

三、植物组织培养技术1.原理:植物细胞具有________。

2.过程:高度________的组织――――→ ______组织――――→幼根和芽→完整植株。

3.概念:在______和人工控制的条件下,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______组织、丛芽,最终形成完整的植株。

四、植物体细胞杂交技术1.概念: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____________的技术。

2.过程:________________――――→ 酶 酶不同种细胞原生质体――――→人工诱导原生质体______――――→再生细胞壁____________――――→组织培养杂种植株。

3.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。

2020年春高中生物专题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(含解析)新人教版选修3

2020年春高中生物专题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(含解析)新人教版选修3

植物细胞工程的基本技术1.了解细胞工程的含义。

2.掌握植物组织培养技术的过程及用途。

(重点) 3.理解植物体细胞杂交技术的过程。

(重点)一、细胞工程的概念(阅读教材P 31)二、植物细胞的全能性(阅读教材P 33~P 34)1.含义:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

2.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而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,再分化出幼根和芽,进而形成完整的小植株。

(3)影响细胞全能性表现的原因:生长发育过程中,在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性表达出各种蛋白质,从而构成不同的组织和器官。

三、植物组织培养技术(阅读教材P 34~P 36)1.理论基础(原理):植物细胞全能性。

2.植物组织培养的基本过程 高度分化的组织――→脱分化形成愈伤组织――→再分化幼根和芽―→完整植株。

(1)前提:离体的植物器官、组织、细胞。

(2)条件:无菌、人工控制下、人工配制的培养基、适宜的培养条件。

(3)结果:诱导产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。

四、植物体细胞杂交技术(阅读教材P 36~P 37)1.概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

2.过程3.融合成功的标志:杂种原生质体再生出细胞壁。

4.意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。

连一连(1)植物的种子能发育成完整的植株,体现了细胞的全能性。

(×)(2)(2018·绵阳高二期末)离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程属于脱分化。

(×)(3)愈伤组织出现了细胞的分化。

(×)(4)植物体细胞杂交利用了植物组织培养技术。

(√)(5)植物原生质体融合的原理是植物细胞的全能性。

(×)(6)植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞。

生物学案:植物细胞工程的基本技术

生物学案:植物细胞工程的基本技术

2。

1 植物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术问题导学一、植物组织培养技术活动与探究1.什么是植物细胞的分化、脱分化、再分化?2.1 植物细胞工程专题2 细胞工程2.什么是细胞的全能性?细胞全能性的原因是什么?不同细胞全能性的大小是怎样的?3.植物组织培养时,恢复植物细胞全能性的条件有哪些?4.植物组织培养技术的流程是怎样的?迁移与应用下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题。

(1)愈伤组织是韧皮部细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,在愈伤组织形成过程中,必须从培养基中获得________、________和小分子有机物等营养物质。

(2)要促进韧皮部细胞分裂和生长,培养基中应用________和________两类激素。

(3)此过程依据的原理是________。

A和B阶段主要进行的分裂方式是________,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞________等。

(4)A阶段是________形成愈伤组织的过程,此过程不需要光照,而B阶段需要光照,原因是__________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __________________。

(1)选择外植体时,由于外植体的脱分化难易程度因植物种类、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)消毒和灭菌: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、繁殖快。

而且它们会产生毒素,使培养的植物细胞中毒死亡。

植物细胞工程的基本技术++(第1课时)学案 高二下学期生物人教版选择性必修3

植物细胞工程的基本技术++(第1课时)学案 高二下学期生物人教版选择性必修3

年级:高二班级学生姓名科目:生物制作人:生物备课组教务处审批:编号:5061.1 植物细胞工程的基本技术(第一课时)一、学习目标1.概述植物组织培养的原理和过程。

二、自学指导与检测:自学指导检测与课堂展示知识点一:细胞的全能【任务1:阅读教材P34第一段,回答问题】1.什么是细胞的全能性?2.体现全能性的标志?举例说明。

3.在生物的生长发育过程中,所有细胞都能表现出全能性吗?为什么?知识点二:植物组织培养技术【任务2:阅读教材P35第二段及“探究实践第一段”回答问题。

】1.什么是植物组织培养技术?2.什么是外植体?3.什么是脱分化?4.什么是愈伤组织?5.什么是再分化?6.结合教材所学,写出图中箭头代表的植物组织培养流程归纳一般过程:探究·实践:菊花的组织培养【任务3:阅读课本P35-37的方法步骤,归纳菊花的组织培养的流程。

】阅读课本P35-37的方法步骤,归纳菊花的组织培养的流程。

针对训练1:下列是植物组织培养流程图,请回答:1.A、B过程分别为。

C是。

A过程细胞分裂方式是,B过程细胞分裂方式是 ,同时也进行。

A过程一般光照;B过程需要光照,因为。

2.影响A、B过程的关键因素是,主要是和,二者添加的会影响脱分化和再分化过程。

3.植物组织培养是一个过程。

(填“无性繁殖”、“有性繁殖”)1.外植体的2.的切段3.接种外植体4.诱导5.诱导6.移栽二、巩固诊断1.在植物器官、组织或细胞分化形成愈伤组织的过程中,需要的离体、消毒、适宜的温度、适宜的养料、植物激素等条件( )2.与成熟的体细胞比,愈伤组织通常全能性更强,分裂能力更强,分化程度更低( )3.在植物组织培养中,生长素/细胞分裂素比例高时有利于根的分化,比例低时有利于芽的分化,比例适中促进愈伤组织的形成。

( )4.愈伤组织的细胞排列整齐而紧密,且为高度液泡化、无定形状的薄壁细胞。

( )5.在植物组织培养的过程中,脱分化阶段不需要光照,再分化阶段需要给予光照的条件。

学案5:2.1.1 植物细胞工程的基本技术

学案5:2.1.1 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【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。

【晨背关键词】1.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。

2.理论上每个活细胞都具有全能性。

3.细胞全能性的大小依次是:受精卵>生殖细胞>体细胞。

4.植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。

5.植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。

6.人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。

【自学指导】阅读课本完成以下提纲。

注意在课本上勾画重难点及关键词。

一、细胞工程概念的理解(1)应用原理:细胞生物学和____________学。

(2)操作水平:细胞水平或________水平。

(3)操作目的:按照人的意愿改变细胞内的____________或获得细胞产品。

(4)分类:根据操作对象的不同分为________工程和__________工程。

二、细胞的全能性和脱分化、再分化的含义1、细胞脱分化:让的细胞,经过诱导后,失去其特有的而转变成的过程。

2、再分化:在一定的培养条件下,分化出,进而形成完整小植株的过程。

3、细胞的全能性(1)含义:具有某种生物的任何一个细胞,都具有的潜能。

(2)影响全能性表达的原因: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蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。

三、植物细胞工程的基本技术(一)植物组织培养技术1.实验:胡萝卜的组织培养(1)实验原理:植物的细胞一般都具有,在一定的条件下,可以形成。

将转接到含有不同激素成分的培养基上,就可以诱导其生成胚状体或丛芽,进而发育成。

(2)实验步骤取材:消毒后取胡萝卜的部位,切取1 cm3左右的小块。

接种:将接种到培养基上.脱分化培养:将接种后的胡萝卜组织块,放在恒温条件下培养。

新教材高中生物第2章植物细胞工程1植物细胞工程的基本技术学案新人教版选择性必修3(含答案)

新教材高中生物第2章植物细胞工程1植物细胞工程的基本技术学案新人教版选择性必修3(含答案)

新教材高中生物学案新人教版选择性必修3:第1节植物细胞工程新课程标准核心素养1.简述植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的原理和过程。

2.尝试进行植物组织培养。

3.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。

4.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。

5.概述细胞产物的工厂化生产的原理。

1.生命观念——会用生命观念解释植物细胞工程给人们带来的影响。

2.科学思维——结合单倍体育种、诱变育种等育种方法来理解植物组织培养在作物新品种培育方面的应用。

3.科学探究——结合具体实验,尝试设计植物组织培养技术的流程简图。

4.社会责任——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。

知识导图一植物细胞工程的基本技术必备知识·夯实双基一、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.过程外植体消毒→将流水充分冲洗后的外植体用__酒精__消毒30s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次↓处理外植体→将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中,用无菌滤纸吸去表面的水分。

用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段↓接种→接种时要始终在__酒精灯火焰__旁进行,将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。

3.1.1 植物细胞工程的基本技术 学案(含答案)

3.1.1 植物细胞工程的基本技术 学案(含答案)

3.1.1 植物细胞工程的基本技术学案(含答案)第第1节节植物细胞工程植物细胞工程第第1课时课时植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术目标导读1.结合教材P47图32和实验内容,掌握植物组织培养技术。

2.分析教材P49图33,理解植物体细胞杂交技术。

重难点击1.细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用。

2.植物组织培养技术。

3.植物体细胞杂交技术。

“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,以其优美高雅的叶片和芳香艳丽的花朵,成为自古以来文人墨客吟诗作赋的对象。

但是,兰花在自然条件下播种繁殖的难度很大,需要较长时间才能获得少量幼苗。

如何才能满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快速繁殖的技术植物组织培养。

植物组织培养是植物细胞工程的核心技术,植物细胞工程的基本技术还有哪些又在哪些方面得到了应用呢一.植物组织培养技术1.理论基础植物细胞的全能性,其含义是具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

2.技术类型1植物的细胞培养对选定的植物细胞进行培养,主要的方法是细胞悬浮培养,是植物体细胞杂交.植物细胞核移植.显微注射和细胞代谢产物大规模生产等技术的基础。

2原生质体培养利用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁,可以获得原生质体,原生质体培养是植物体细胞杂交和显微注射技术的基础。

3花粉和花药培养快速选育出稳定遗传的植株。

4植物离体胚培养分为幼胚培养和成熟胚培养,常用于挽救远缘杂交的种子幼胚。

3.实验小麦种胚的组织培养1实验原理在特定的营养和激素条件下,小麦的种胚可以脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成幼苗,进而发育成完整的小麦植株。

2方法步骤将小麦种子在水中浸泡过夜,在超净工作台上用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗23次。

剥离种胚,接种到培养基上,封盖培养瓶口。

将培养瓶置于2326恒温箱中避光培养,获得愈伤组织。

将生长状态良好的愈伤组织转接到分化培养基上,置于2326的恒温箱中光照培养,获得幼苗。

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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

−→

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 。

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。

【习题巩固A级】
1.以下不.能说明细胞全能性的实验是( )
A.玉米花粉粒培育出植株 B.转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C.烧伤病人的健康细胞培养出皮肤D.核移植获得的组装细胞培育出的鲤鲫移核鱼
2.下列属于组织培养的是( )
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.未受精卵发育成植株
3.设计植物体细胞杂交实验时,如果期望获得性状优良的作物新品种,不.需要考虑( ) A.亲本细胞的生殖隔离问题 B.选择具有优良性状的亲本
C.亲本细胞的融合技术 D.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
4.下图为“番茄——马铃薯”的培育过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性
D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
5.下列四个选项中,没有采用植物组织培养技术的一项是( )
A.花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株C.基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株 D.细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株6.韧皮部细胞是高度分化的植物细胞,用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误是 ( )
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
7.下图为植物组织培养技术过程,有关说法不.正确的是( )
A.B试管中细胞全能性最高 B.D试管中培育出的个体都是纯合子
C.A→B的过程需要激素的刺激 D.A→D的细胞分裂都是有丝分裂
8.植物体细胞杂交所利用的原理包括( )
①细胞膜的流动性②细胞的全能性③基因结构的相对独立性
A.①B.② C.①② D.①②③
9.下面关于植物体细胞杂交技术的说法,不.正确的是( )
A.必须有纤维素酶和果胶酶的存在 B.要经过组织培养的过程
C.可以实现种间或种内杂交 D.原生质体融合必须借助诱导剂
【能力提升B级】
10.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,需要(多选) ( )
A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态
C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
11.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能食用。

俄、德、芬兰专家共同做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。

据图分析回答问题:
(1)①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解,其中“酶解”所用的酶应该包括________________________________________________。

(2)②过程需要用到聚乙二醇(PEG),其目的是___________________________________。

(3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程_____________________________。

由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性,这是_____________________________________________________________________的表现。

(4)一般在培养基上培养24~48小时后,大部分原生质体已再生出细胞壁。

可以取样,通过_______________________________________________________________________实验来鉴别细胞壁是否已经再生。

(5)请说明运用此植物体细胞杂交法的最大好处:______________________________。

【反思总结】
1、看一下本节课的目标思考一下,你是否掌握里面的内容?
2、本节较难掌握的部分是:
2.1.1植物细胞工程的基本技术
1. C 。

2. A 。

3. A 4. C 。

5. B 。

6.B 。

7.B 。

8.C 。

9.D 。

10.ABD 。

11.答案:(1)纤维素酶、果胶酶(2)诱导原生质体融合
(3)融合细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化幼苗 植物细胞具有全能性
(4)植物细胞的质壁分离与复原
(5)可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交,培育出兼有两物种品质的优良物种或克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。

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