高中生物选修3细胞工程学案(带答案)
人教版高二生物选修三学案 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 (部分) 含答案
1.细胞的全能性
概念:具有某种生物全部遗传信息的任何细胞,都具有发展成完成生物体的潜能.
疑问:为何细胞在体内没有表现全能性?如何实现细胞的全能性?
2.植物的细胞组织培养技术
概念:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官,组织,细胞,接种在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导期产生愈伤组织,丛芽,最终形成完整植株。
你能说出番茄—马铃薯杂交植株的培养过程么?
讨论:为什么番茄—马铃薯植株没有如想象中一样,地上长番茄,地下长马铃薯呢?
方法
粗读:捕获基本知识
精读:组内设问交流
利用全能性表现的前提,理解植物组织培养的条件
从概念中提出问题
拓展提升
发展能力
1、植物体细胞杂交过程中,融合的细胞既有AB型杂交细胞,还有AA型BB型两种细胞,但是只需要AB型杂交细胞,所以还要进行筛选。
A胡萝卜韧皮部细胞培养出植株
B紫色糯米玉米种子培育出植株
C转入抗虫基因的棉花细胞培养出植株
D番茄和马铃薯杂交细胞培育出植株
4、与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在(B)
A.证明杂种细胞具有全能性B.克服远源杂交不亲和的障碍
C.缩短育种周期,减少盲目性
D.快速培育无病毒植株,保留杂种优势
2、将甲乙两个烟草品种,基因型分别为aaBB和AAbb,分别进行花药离体培养,形成相应的蛋白耳提。取两株的单倍体细胞进行杂交,获得的杂种植物为( A )
A 二倍体,基因型为AaBb B 二倍体 基因型为AAaaBBbb
C 四倍体,基因型为AaBb D 四倍体,基因型为AAaaBBbb
3、下列不能说明细胞具有全能性的是( B )
好--生物选修3-专题2-细胞工程导学案(高三复习)
课题:生物选修3 专题2 细胞工程导学案 谢俊平【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。
简述动物细胞培养的过程、条件及其应用 4.简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景,关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题 5。
简述动物细胞融合的方法和过程 6。
说出单克隆抗体的制备过程及其应用 7。
关注细胞工程研究的发展和应用前景【知识梳理】细胞工程的概念: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品的一门综合科学技术。
(一)植物细胞工程1.常采用的技术手段有_____________和_____________等。
2。
理论基础(原理):__________3。
不同细胞全能性表达的难易程度___:____>___细胞>干细胞>___细胞;__细胞>_细胞 4。
植物组织培养技术(1)概念:植物的组织培养就是在_______和人工控制的条件下,将____的植物器官、组织、细胞,培养在人工配置的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生______、___,最终形成完整的植株。
(2)原理:植物细胞具有____,即具有某种生物____的任何一个细胞,都具有发育成____的潜能. (3)植物组织培养的条件:_____,提供营养物质(水、无机盐、_______、_____和有机酸等)、激素(如______、_____等)和其他适宜条件(如_____、______和_____等)。
(4)过程:___的器官、组织或细胞__分化 ____组织 __分化 幼根和芽 完整植株 (5)植物组织培养的地位:是培育_______ 植物、________培育植物新品种的最后一道工序。
(6)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。
【人教版】高二生物选修三教学案:2.1.1-植物细胞工程的基本技术(含答案)
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.结合教材图2-5,描述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(阅读P32-34)1.细胞工程的含义2.(1)定义: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)植物细胞全能性实现的条件:离体、提供适宜的营养条件和激素。
(3)影响全能性表达的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。
二、植物组织培养(阅读P34-36)1.理论基础:植物细胞的全能性。
2.前提:离体的植物器官、组织、细胞。
3.条件:无菌和人工控制条件下、人工配制的培养基上、适宜的营养条件。
4.结果:诱导产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。
5.胡萝卜的组织培养过程三、植物体细胞杂交技术(阅读P36-37)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(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:离心、振动、电激等。
②化学法:用聚乙二醇(PEG)诱导。
3.意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
判断正误:(1)细胞工程是通过分子水平上的操作,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)在理论上,生物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜力。
()(3)细胞全能性的大小依次是:受精卵>生殖细胞>体细胞。
()(4)植物的种子能发育成完整的植株,体现了细胞的全能性。
()(5)植物组织培养的理论基础是基因的选择性表达。
( )(6)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。
( )(7)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。
( )(8)人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇处理)。
2019高考生物《现代生物科技》第2讲细胞工程导学案(含解析)选修3
第2讲细胞工程李仕才考纲要求全国卷五年考情1。
植物的组织培养(Ⅱ)2013·卷ⅡT402.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)2017·卷ⅢT38,2016·卷ⅡT403。
细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)2014·卷ⅠT40考点一|植物细胞工程(对应学生用书第252页)[识记—基础梳理]1.细胞工程的概念2.植物细胞的全能性(1)概念: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)原理:细胞内含有本物种的全套遗传信息。
(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术(1)理论基础:植物细胞的全能性。
(2)填写操作过程图:错误!错误!错误!错误!错误!―→错误!图中①表示脱分化,②表示再分化,A表示愈伤组织,B表示丛芽或胚状体.(3)培养条件:①无菌:培养基灭菌、培养材料和培养器械消毒。
②固体培养基:大多由无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。
③光照:脱分化阶段不需要光照。
④激素调控:培养基中生长素和细胞分裂素的比例调控组织培养进程。
4.植物体细胞杂交技术(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)操作流程(3)流程分析①过程a为去除细胞壁获得具有活力的原生质体,用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
②过程b是原生质体的融合,其原理是细胞膜的流动性。
③诱导b融合的两种方法:物理法包括离心、振动、电激等;化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。
④过程c是原生质体融合后再生出细胞壁。
⑤过程d是组织培养技术,其原理是细胞的全能性。
(4)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。
5.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径错误!(2)作物新品种的培育:①单倍体育种错误!②突变体的利用错误!③错误!错误![教材边角知识]选修3 P36“小知识”,固体培养基中的无机营养成分和有机营养成分各有哪些物质?试简要说明。
高中生物选修细胞工程学案带答案
专题二细胞工程2.1植物细胞工程【学习目标】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。
【重难点】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。
学以致用一、细胞工程1.概念: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.分类:根据操作对象不同,可分为植物细胞工程、动物细胞工程。
二、植物细胞的全能性1.概念:高度分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
2.细胞具有全能性的原因:细胞内含有本物种的全部__ 遗传信息___。
3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现出全能性性,而是分化成各种组织和器官。
这是因为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出各种蛋白质,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___﹥_____动物细胞的体细胞胚胎干细胞﹥其它干细胞﹥体细胞三、植物组织培养技术1.原理:植物细胞具有全能性。
2.过程离体植物的器官、组织或细胞−−→−脱分化_ 愈伤组织−−→−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。
4.植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、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,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。
思考:合作探究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?为什么?不能,当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织(一种相对没有分化的细胞团),继而在植物激素等诱导下发生再分化,才能表达出全能性。
(通用版)2020版高考生物一轮复习第2讲细胞工程学案(含解析)(选修3)
第2讲 细胞工程一、细胞工程1.操作水平:细胞水平或细胞器水平。
2.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、植物细胞工程1.植物细胞的全能性2.植物细胞工程的基本技术3.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
特点:⎩⎪⎨⎪⎧ a.保持优良品种的遗传特性b.高效快速地实现种苗的大量繁殖 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。
③人工种子: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)作物新品种的培育①单倍体育种a .实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b .流程:花药――→离体培养单倍体幼苗――→秋水仙素诱导染色体数目加倍纯合子。
c .优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。
②突变体的利用:在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。
从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产①细胞产物:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
②培养阶段:愈伤组织阶段。
③技术基础:植物组织培养技术。
三、动物细胞培养与核移植技术1.动物细胞培养2.动物细胞核移植技术四、动物细胞融合与单克隆抗体1.动物细胞融合(1)概念:两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,也称细胞杂交。
(2)条件:需要用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等诱导因素。
(3)原理:细胞膜的流动性。
(4)结果:形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
(5)意义:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。
成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
人教版选修3高二生物专题2.1《细胞工程》复习学案含答案
专题2.1 细胞工程班级:姓名:成绩:学习目标:1.简述植物细胞工程的技术及应用2.简述动物细胞工程的技术及应用学习重点:1.植物细胞工程的技术及应用学习难点:1.动物细胞工程的技术及应用学习过程:预习﹒交流﹒回顾一、植物细胞工程技术类型:植物组织培养、植物体细胞杂交技术1.植物组织培养:原理:植物细胞全能性:生物体的每一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能①植物细胞一旦成为游离状态(离体),在一定的营养条件和植物激素(细胞分裂素和生长素)的诱导下,细胞就能表现出全能性2.植物组织培养技术(无菌条件下,70%酒精消毒脱分化再分化(分化与激素比值的关系)(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→胚状体、丛芽―→植物体(2)用途:快速繁殖;作物脱毒(茎尖分生区不含病毒或少量病毒);制造人工种子(利用胚状体,人工种皮包裹)、单倍体育种(花药离体培养、秋水仙素处理)、生产植物产品(愈伤组织植物细胞代谢产品)3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(见右图)①表示用纤维素酶或果胶酶去壁;②诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
③杂种细胞形成的标志:再生新的细胞壁;④脱分化;⑤再分化(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
二、动物细胞工程技术类型:动物细胞培养、动物细胞核移植技术、动物细胞融合1. 动物细胞培养(1)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(2)动物细胞培养的特点:细胞贴壁生长和接触抑制。
(3)传代培养的次数不能超过10代,原因:细胞核型(遗传物质)发生改变。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
【高中生物】人教版高二生物选修3教案:专题2 细胞工程 Word版含答案
专题2 细胞工程体细胞克隆羊多利的问世不仅给克隆技术带来重大突破,也使更多的人开始关注细胞工程技术。
近几十年来,细胞工程技术获得突飞猛进的发展,许多成果已渗入到我们的日常生产和生活中。
通过本专题的学习,学生可以了解细胞工程的原理、应用及其发展前景。
本专题教材分析一、教学目的要求知识方面1.简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用。
2.简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景。
3.举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。
情感态度与价值观方面1.体验植物组织培养技术。
2.讨论细胞工程技术的社会意义。
3.认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。
4.关注细胞工程研究的发展和应用前景。
能力方面1.尝试进行植物组织培养。
2.运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础。
3.搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。
二、教学内容的结构和特点(一)教学内容的特点本专题内容包括两部分,即《植物细胞工程》和《动物细胞工程》,其中《植物细胞工程》可用3课时教学,《动物细胞工程》可用3课时教学。
本专题的题图是由三幅图合成的:克隆羊多利的照片、细胞核移植和植物组织培养。
题图的寓意是表明细胞工程是细胞水平上的操作,它包括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。
《科技探索之路──细胞工程的发展历程》,以图配文的形式介绍了细胞工程的来龙去脉,使学生认识到细胞工程不是凭空得来的,而是经过了一代代科学家执著地探索;科学与技术是相互促进的,科学理论要经过技术才能转化为生产力。
第一节《植物细胞工程》包括两小节:《植物细胞工程的基本技术》和《植物细胞工程的实际应用》。
第一小节,是让学生了解最基础的知识──植物细胞工程基本原理和技术,第二小节是让学生了解它的实际应用。
第一小节《植物细胞工程的基本技术》讲述了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容,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。
人教版高中生物选修三专题02 细胞工程-高二生物人教选修三导学案 Word版含答案
高二人教版选修三生物学科导学案__________________,并把杂种细胞培育成新的__________________的技术。
2.原理:原生质体融合的过程利用了_____________,杂种细胞发育成杂种植株利用了__________________。
3.过程:植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤(1)①去除细胞壁的方法为__________。
(用______和__________________酶)(2)②人工诱导的方法:a.________法包括离心、振动、____________等;b.化学法一般是用_________________。
(3)③指__________,④指____________。
(4)融合成功的标志是_________________。
4.意义:克服________________的障碍。
(与基因工程育种的优点相同,记准哦)二、动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手段有____________________、__________________、______________________、_______________________等,其中____________________是其他动物细胞工程技术的基础。
(一)动物细胞培养1.概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的______,将它分散成__________,然后放在适宜的____________中,让这些细胞__________________。
2.原理:_______________________3.流程:动物组织块(取自___________或___________的器官或组织)→剪碎→用____________或______________处理分散成_________→制成_____________→转入培养瓶中进行_________培养→贴满瓶壁的细胞重新用_____________或____________处理分散成_________继续__________培养。
人教版选修3高二生物专题2.4《植物细胞工程的技术及应用》学案含答案
专题2.4 植物细胞工程的技术及应用班级:姓名:成绩: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。
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理和过程。
学习难点:1.植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
学习过程:预习﹒交流﹒回顾一、植物细胞工程1.理论基础(原理):生物体的每一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能①生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织和器官,这是基因在的结果。
②植物细胞一旦成为,在一定的激素包括(和)的诱导下,细胞就能表现出全能性2.植物组织培养技术(无菌条件下)脱分化再分化(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→根芽―→植物体(2)用途:快速;作物(植物分生组织的生长点细胞);制造种子(再分化出胚状体)、育种、生产(愈伤组织植物细胞代谢产品)3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(见右图)(2)右图①过程用酶去除细胞壁(3)②诱导融合的方法:物理法包括等。
化学法一般用作为诱导剂。
④过程指的是;⑤过程指的是(4)意义:。
新知﹒巩固﹒展示1.植物组织培养和体细胞杂交技术[判断正误](1)理论上,每个正常活细胞都具有全能性。
( )(2)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。
( )(3)愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的。
( )(4)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。
( )(5)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。
( )(6)用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子。
( )(7)不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程。
( )(8)利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制,培育远缘杂种。
( )2.(2012广东)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3.(2011江苏)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得4.(2007上海)下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误..的是A.花药、胚不能作为组织培养的材料B.植物细胞具有全能性C.外植体是指用于培养的植物组织或器官D.外植体可诱导出愈伤组织5.下面为“番茄-马铃薯”的培育过程示意图,请据图回答:(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株?为什么?_______________________________________________。
高中生物选修3专题-细胞工程复习学案
细胞工程复习学案【复习目标】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、简述动物细胞的培养过程5、举例说出细胞融合和单克隆抗体6、关注克隆技术的伦理问题【课前复习填空】【植物细胞工程】二、【自学导引】(一)细胞工程的概念及分类1、概念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品的一门综合科学技术。
2、分类根据操作对象不同,可分为细胞工程;细胞工程(二)植物组织培养技术()()1、过程:高度的组织组织幼根和芽完整植株2、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。
3、原理:植物细胞具有,既具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。
4、现实表现:在植物生长发育过程中,细胞并不表现,而是分化成各种5、细胞不表达全能性的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会的表达出各种,从而构成生物体的不同。
6、植物组织培养的概念: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,最终形成完整植株。
(三)植物体细胞杂交技术:1、概念:是将不同种植物,在一定条件下融合成细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。
()()2、过程:细胞不同种细胞原生质体原生质体()()细胞杂种植株。
注意:①去细胞壁所用的物质:;②诱导方法:法,包括、、等;法,一般用(PEG)③融合完成的标志:;2、应用:培养作物新品种:如白菜—甘蓝、烟草—海岛烟草、胡萝卜—羊角芹3、意义:克服生物杂交的性。
(四)植物细胞工程的应用:一、开辟植物繁殖的新途径:(一)微型繁殖:1.概念:是指用于快速繁殖优良品种的,叫,也叫2.优点:(1)保持的遗传特性(2)地实现种苗的(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)(二)作物脱毒:1、原理:植物附近(如)的病毒极少,甚至无毒。
生物学选择性必修3同步学案:2-1 植物细胞工程 第1课时 植物细胞工程的基本技术
生物学选择性必修3同步学案2-1植物细胞工程第1课时植物细胞工程的基本技术学有目标——新课程标准必明记在平时——核心语句必背1.阐明细胞全能性的概念。
2.概述植物组织培养的基本过程。
3.描述植物体细胞杂交技术的基本过程。
4.尝试进行菊花的组织培养。
1.植物组织培养的基本过程:外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化芽、根―→完整植株2.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性,植物体细胞杂交技术的理论基础是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
3.去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
4.人工诱导原生质体融合的方法有物理法(电融合法和离心法)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+高pH融合法)。
[理清主干知识]一、细胞工程的概念与分类原理和方法细胞生物学、分子生物学和发育生物学操作水平细胞器、细胞或组织水平目的获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品分类植物细胞工程和动物细胞工程二、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.生物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,细胞中的基因会选择性地表达。
三、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.理论基础:植物细胞的全能性。
3.基本过程(1)脱分化:在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成愈伤组织的过程。
(2)愈伤组织:脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。
(3)再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
4.菊花的组织培养四、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 不同种的植物细胞――→①原生质体――→②融合后的原生质体――→③杂种细胞――→④愈伤组织――→⑤杂种植株 (1)过程①表示去除细胞壁。
人教版生物选修三教案:2.1.1 植物细胞工程的基本技术 含答案
2。
1。
1植物细胞工程的基本技术教学设计湖南省耒阳市第一中学周伟摘要本文总结了通过创设问题情境引导学生自主学习的方式,进行“植物细胞工程的基本技术”一节的教学过程。
关键词现代生物科技专题植物细胞工程基本技术教学设计1 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。
2 教学目标2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
3 教学过程3.1 情境创设导新课播放“孙悟空拔毫毛变小猢狲”的视频,让学生联想这与哪项生物技术有关联?通过热播的电视剧剧情,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?3.2 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。
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。
人教版高二生物选修3教案:2.2 动物细胞工程 Word版含答案
2.2 动物细胞工程一、教学目标1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
3.举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。
二、教学重点和难点1.教学重点(1)动物细胞培养的过程及条件。
(2)用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
(3)单克隆抗体的制备和应用。
2.教学难点(1)用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
(2)单克隆抗体的制备过程。
三、教学策略有了第一节的基础,学生对本节内容易于理解。
因此,本节教学采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
具体建议如下。
在动物细胞培养的教学中,可把这部分内容归纳成三个问题:(1)为什么要进行动物细胞的培养?(2)什么是动物细胞的培养?(3)怎样进行动物细胞的培养?第三个问题是本节课的重点。
关于动物细胞的培养过程,教师可参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解,讲庵幸馇衷嘌痛嘌饬礁龈拍睢6杂诙锵赴嘌奶跫蛞友延械哪诨肪车闹冻龇ⅲ舴⒀约憾运伎颊飧鑫侍猓约由疃耘嘌跫睦斫狻?/FONT>在动物体细胞核移植技术及克隆动物的教学中,可首先让学生列举所知道的克隆动物,调动学生已有的知识。
随后可向学生提问:克隆动物的方法与植物组织培养一样吗?然后向学生说明目前动物体细胞克隆是通过核移植技术来实现的,以引入本节课的主题。
关于核移植技术发展简史,可让学生在课堂上阅读,本节课的重点和难点是在动物体细胞核移植技术过程,教材中选用了一个非常好的素材──以诞生在我国的高产克隆奶牛为例,来说明体细胞核移植的过程。
教师应充分利用和挖掘教材内容,带领学生一步步弄清动物体细胞核移植技术的过程。
对于体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题这部分内容,可结合本节教材“思考与探究”中的有关问题,以及“拓展视野”中的有关克隆羊多利的早衰问题等,让学生讨论。
在细胞融合和单克隆抗体的教学中,教师可先启发学生回顾植物体细胞杂交技术的过程,再通过动植物细胞异同点的对比,引导学生大胆推测出动物细胞融合与植物原生质体融合的原理及方法基本相同,以培养学生的知识迁移能力。
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专题二细胞工程2.1植物细胞工程【学习目标】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。
【重难点】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。
学以致用一、细胞工程1.概念: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.分类:根据操作对象不同,可分为植物细胞工程、动物细胞工程。
二、植物细胞的全能性1.概念:高度分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
2.细胞具有全能性的原因:细胞内含有本物种的全部__ 遗传信息___。
3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现出全能性性,而是分化成各种组织和器官。
这是因为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出各种蛋白质,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___﹥_____动物细胞的体细胞胚胎干细胞﹥其它干细胞﹥体细胞三、植物组织培养技术1.原理:植物细胞具有全能性。
2.过程离体植物的器官、组织或细胞−−→−脱分化_ 愈伤组织−−→−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。
4.植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、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,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。
思考:合作探究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?为什么?不能,当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织(一种相对没有分化的细胞团),继而在植物激素等诱导下发生再分化,才能表达出全能性。
发育成完整植株。
离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理将衰老凋亡。
2.植物组织培养需要在什么条件下进行?无菌,离体,营养,激素,适宜培养条件3.植物组织培养所用培养基成分包含的激素种类应该有哪些?它们的作用是什么?生长素,脱分化、愈伤组织分化出根;细胞分裂素,脱分化、愈伤组织分化出芽4. 在组织培养实验中,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? 形成层细胞全能性较高。
其他部分也能培养成植株,只是较困难。
5.为什么在脱分化形成愈伤组织时不需要光,而在由愈伤组织再分化成试管苗时需要光照呢?对于植物组织培养来说,光照条件非常重要,包括光照强度、时间和波长。
但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养,而在分化再生的过程中一定要有光照。
愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织,如果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。
<植物组织培养过程中注意的问题>(1)该过程从繁殖方式上应为无性繁殖,细胞分裂方式为有丝分裂,包含脱分化和再分化两个阶段。
(2)愈伤组织是脱分化、高度液泡化的细胞,故细胞内无叶绿体,不能进行光合作用,只能以现成有机物来提供物质和能量;其代谢方式为异养、需氧;有细胞壁,有大液泡,故仍可进行质壁分离;该过程进行有丝分裂,故愈伤组织应是具有细胞周期的细胞;愈伤组织为脱分化后形成的细胞,故应视为无分化的细胞(同受精卵一样,未分化)。
四、植物体细胞杂交技术1.概念:不同种植物的 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.原理:植物细胞融合依据的原理:细胞膜的流动性;形成杂种植物依据的原理:细胞的全能性。
4.植物体细胞杂交技术的优点: 克服不同生物远缘杂交的障碍 。
思考:1. 原生质体、原生质层和原生质有什么不同?原生质体指脱去细胞壁的植物。
原生质层指成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质。
原生质再生细胞壁植物组织培养酶解法:纤维素酶,果胶酶物理法:离心、振动、电激等 化学法:聚乙二醇是细胞内生命物质的总称。
2.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?3种。
存在未融合细胞。
下一步要进行杂种细胞的筛选及体细胞杂种的鉴定3. 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?异源六倍体4.为什么“番茄-马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想的那样,地上长番茄、地下结马铃薯?基因选择性表达学以致用1.不能..用于人工诱导原生质体融合的方法是()A.振动B.电刺激C.PEG D.重压2.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要...()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3.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4.植物体细胞杂交的过程实质是()A.细胞质融合的过程 B.细胞核融合的过程C.细胞膜融合的过程D.细胞原生质体融合的过程5.通过植物体细胞杂交,获得一个杂种植株需要的步骤是()A.分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养→得到杂种植物B.分离原生质体→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株C.获取细胞→原生质体融合→组织培养→杂种植株D.获取细胞→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株6.高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误..的是()A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的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.以下不能..说明细胞具有全能性的实验是()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8.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.未成熟的种子经过长期培养,培养出幼苗的过程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9.在脱分化形成愈伤组织的过程中,下列各项为非.必要条件的是()A.培养基需要消毒灭菌B.给予适宜的温度C.给予充足的光照D.给予适宜的养料和激素10.植物体细胞杂交的过程是()A.用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.通过以上三者完成11.科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味,达到驱蚊且对人体无害的效果。
下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误..的是()A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。
B.驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂。
C.培育过程中形成的愈伤组织,其代谢方式是自养需氧。
D.在由杂种细胞形成杂种植株的过程中,包含了有丝分裂和细胞分化。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用【学习目标】列举植物细胞过程的实际应用【重难点】植物细胞过程应用的实例作物脱毒培养和人工种子的培育知识梳理一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)微型繁殖技术:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点:①保持优良品种的遗传特性。
②高效快速地实现种苗大量繁殖。
(3)实例:20世纪60年代,荷兰的科学家就成功地实现了利用组织培养技术来培育兰花。
2.作物脱毒(1)材料:植物的分生区(如茎尖)。
分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。
(2)脱毒苗:切取一定大小的茎尖进行组织培养获得的。
3.人工种子(1)概念:一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)特点:①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
二、作为新品种的培育1.单倍体育种染色体加倍(1)方法:花药离体培养单倍体植株纯合子植株。
(2)优点:①后代是纯合子,能稳定遗传。
②明显缩短了育种年限。
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:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类: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.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。
注意:获取细胞产品的时期应为脱分化之后再分化之前的愈伤组织;制作人工种子需再分化后形成的胚状体阶段。
学以致用1.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化,目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种和产量水平。
这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及...细胞的()A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性2.人参皂苷粉是人参中重要的药用成分,以前只能通过从人参中提取,产量极低,因而价格较贵。
目前,可以通过下列哪项技术迅速大量获取()A.基因工程B.植物组织培养C.植物体细胞杂交D.发酵工程3.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的()A.愈伤组织B.再分化C.形成完整植株D.取离体组织4.下列哪一项不是..植物繁殖的新途径()A.微型繁殖B.作物脱毒C.双受精D.人工种子5.马铃薯利用块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。
获得无病毒幼苗的最佳办法()A.选择优良品种进行杂交B.进行远缘植物体细胞杂交C.利有茎尖进行组织培养D.人工诱导基因突变6.如下图是人工种子的结构简图,对其叙述不正确...的是()A.人工种子胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质,还可添加农药和植物激素B.人工种子可以工业化生产,播种人工种子可节省大量粮食C.人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题D.人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构7.利用植物的茎尖、茎段、花药、花粉等,在无菌的条件下,放在玻璃器皿中人工配制的培养基上,使它发育成完整的植株。
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,正确的是()①这种技术利用了植物的全能性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这种技术是一种无性繁殖的方式A.① B.①②C.①②③D.①②③④。