2.1.1植物细胞工程的基本技术 导学案高二生物人教版选修三.docx

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1、专题2 细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术 导学案【导学提纲】一、学习目标：简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。二、学习重点、难点：（1） 学习重点：植物组织培养的原理和过程、植物体细胞杂交的原理。（2） 学习难点：植物组织培养的实验。三、学习方法：八学法四、课时安排：2课时五、学习过程：1.阅读课本，自主完成学案上关于植物组织培养技术的填空题。2.在课堂上思考讨论关于全能性的相关问题。3.根据胡萝卜的组织培养过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。4.思考讨论关于植物组织培养技术的相关问题。5.完成植物组织培养技术相关的练习题，检测学习成果6.阅读课本，自主完成学案上关于植物体细胞杂

2、交技术的填空题。7.思考讨论关于植物体细胞杂交技术的相关问题。8.请用流程简图概括“白菜甘蓝”的培养过程。9.根据“番茄马铃薯”的培育过程，讨论植物体细胞杂交在遗传上的相关问题。10.列表比较植物组织培养和植物体细胞杂交技术。11.完成植物体细胞杂交技术相关的练习题，检测学习成果第一课时 植物组织培养技术【自学】请阅读课本，完成下列填空题。1.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)体内细胞不表现全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下_，细胞分化形成不同的组织、器官。2.植物组织培养技术（1）原理：植物体的根、茎、叶细胞一般都具有_。(2)概念：植物组织培养就

3、是在 和 条件下，将 _ 培养在 人工配制的 _ 上，给予 条件，诱导其产生 ，最终形成完整的植株。(3)过程:(如利用胡萝卜根组织培养的主要过程) 材料的选择:所选材料的组织细胞要具有 能力，例如，利用胡萝卜的根进行组织培养时，一般选取含有 的部分作为外植体。脱分化:由 的细胞，经过诱导后， 而转变成 细胞的过程。愈伤组织:是一团具有_能力的 细胞。再分化：将愈伤组织转接到 上，就可以诱导分化生成 ，进而发育成完整的小植株的过程。胚状体:是指在组织培养过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种结构，它与正常受精卵发育形成的_有类似的结构。（4）培养条件无菌：要对培养基进行_、对培养材料和培养

4、器械进行_，并在超净工作台上操作。含有全部营养成分的培养基适宜pH、温度和适时的光照_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。【议学】探究活动一：思考讨论关于全能性的相关问题。1植物的种子发育成完整的植株，是否体现了细胞的全能性？为什么？2. 为什么细胞具有全能性，根本原因是什么？3.动物细胞同植物细胞一样都具有全能性吗？所有细胞全能性都一样吗？细胞全能性与细胞分化程度、细胞分裂能力的关系是怎样的？4.植物细胞什么条件下才能表现出全能性呢？探究活动二：根据胡萝卜的组织培养过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。探究活动三：思考讨论关于植物组织培养技术的相关问题。1 在组织培养实

5、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？2 植物组织培养一般选用液体培养基还是固体培养基？该培养基包含什么成分？3.列表比较植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比值与效果生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时比值低时比值适中4.脱分化和再分化的过程都需要光照吗?5.一般来说，植物组织培养过程中，细胞中的遗传物质有没有发生改变？【测学】一、判断题1.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性( )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.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化( )4.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的( )二

6、、单选选择题1.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为 ( )A基因的表达有选择性 B不同的细胞内基因不完全相同C细胞丧失了全能性 D在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化2下列细胞的全能性最高的是 ( )A植物的卵细胞 B植物的花粉 C被子植物的受精卵 D被子植物的叶肉细胞3下列属于组织培养的是 ( ) A花粉培育成单倍体植株 B芽发育成枝条C根尖分生区发育成成熟区 D未受精的卵细胞发育成个体4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 5.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

7、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6.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三、 非选择题蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，下面为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题：(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做_，该技术的原理是_。(2)配制该实验的培养基时，应加入一定量的_、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是 (3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后

8、才能进行培养。其过程中，细胞的分化程度会_(填“升高”“降低”或“不变”)。(4)愈伤组织经过过程重新分化成根或丛芽的过程叫_。第二课时 植物体细胞杂交技术【自学】请阅读课本，完成下列填空题。1植物体细胞杂交技术的概念植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞 在一定条件下融合成 ，并把 培育成完整植物体的技术。2植物体细胞杂交技术的过程(1)用 和 除去细胞壁，获得具有活力的_。(2)诱导原生质体融合：方法有物理法和化学法两类。物理法包括 等；化学法一般用 诱导。（3）杂种细胞再生出 的过程，这是原生质体融合成功的标志。（4）将杂种细胞进行_，获得杂种植株。3优点：克服 的障碍，大大扩大了可用于

9、杂交的亲本组合范围。4未解决的问题：还不能让杂种植物按人们的要求表现出亲代的性状。5植物细胞工程的概念利用 和 的原理和方法，以 为基本单位进行培养增殖或按照人们的意愿来 细胞的某些生物学特征，从而获得细胞产品的一门综合技术。【议学】探究活动一：思考讨论关于植物体细胞杂交技术的相关问题。1 植物体细胞杂交的原理是什么？2 原生质体和原生质层有何区别？3两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？得到的融合细胞一定都是需要的吗？4通过体细胞杂交培育而成的“番茄马铃薯”为什么能表现出两种植物的遗传性状？能否实现地上长番茄、地下结马铃薯的设想呢?为什么？探究活动二：请用流程简图概括“白菜甘蓝”

10、的培养过程。探究活动三：根据“番茄马铃薯”的培育过程，讨论植物体细胞杂交在遗传上的相关问题。1植物体细胞杂交形成的杂种植株具有两个亲本的性状，这属于有性生殖吗？2.若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有多少条染色体？3 若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则用体细胞杂交技术获得的杂种植株为几倍体？4 若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为六倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株？5.若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，进行植物体细胞杂交，则

11、新植株应为 倍体，其体细胞中染色体数为 条， 个染色体组，基因型为 探究活动四：列表比较植物组织培养和植物体细胞杂交技术。植物组织培养植物体细胞杂交技术生殖类型原理步骤意义联系【测学】一、判断题1.利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞进行诱导融合( )2.用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性( )3.再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志( )二、单选选择题1、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需诱导产生细胞壁，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2、与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大

12、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3.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。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将： （ ）A.皱缩 B.胀破 C.呈球形 D.保持原状4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5如图为“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用秋水仙

13、素Ca、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性Dd、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6A种植物细胞和B种植物细胞的结构如图所示(仅显示细胞核)，将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养得到了杂种植株，则该杂种植株是()A.二倍体，基因型是DdYyRr B.三倍体，基因型是DdYyRrC.四倍体，基因型是DdYyRr D.四倍体，基因型是DDddYYyyRRrr三、非选择题下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：（1）步骤是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。（2）步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是 。（3）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 ，其中步骤相当于 ，步骤相当于 。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。（5）从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。（6）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传定律？为什么？_6