1、專題2 細胞工程2.11植物細胞工程的基本技術教案一、教材分析植物細胞工程的基本技術是人教版高中生物選修三現代生物科技專題專題2第一節植物細胞工程第1節課的教學內容,主要學習細胞的全能性、植物組織培養技術、植物體細胞雜交技術等三方面內容，其中，植物細胞的全能性是植物組織培養的基礎,而植物體細胞雜交技術又是在植物組織培養的基礎上發展起來的。二、教學目標1、知識與技能:（1)、簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術。（2）、嘗試進行植物組織培養。2、過程與方法：嘗試植物組織培養技術,培養學生實驗能力以及勇于實踐的科學精神和科學態度。3、情感、態度和價值觀:體驗植物組織培養技術，通過聯系知識與生產實踐

2、的關系,激發學生對生物學科的興趣與熱愛生物學的情感。三、教學重點難點1、教學重點:（1)、植物組織培養的原理和過程。（2)、植物體細胞雜交的原理。2、教學重點：植物組織培養的實驗四、教學方法:1、學案導學法2、講授為主結合討論的方法五、課時安排:1課時六、教學過程（一) 1、課前預習：(1)、請分別理出細胞全能性和植物組織培養的知識結構和層次.(2）、對高一必修課中與上述兩知識點有關的內容進行全面地復習.(3）、找出新舊知識之間的聯系與區別。2、預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性.（二）情景導入、展示目標. 顯示三幅圖，教師按圖講解,以引入新課。教

3、師引導學生觀看專題的首頁的三幅圖,題圖的愚意是表明細胞工程是在細胞水平的操作,它包含植物細胞工程和動物細胞工程等方面。在本章引言中通過列舉細胞工程的應用，把學生帶進細胞工程的科技領域。引導學生總結細胞工程的概念及基本技術。（三）合作探究、精講點撥。【問題探究】1、 什么是細胞工程?分類？2 、什么是植物組織培養?其原理是什么？3、 為什么在生物正常發育過程中，每個細胞不會表現出全能性？4、 什么是脫分化?什么是再分化？提出問題，引出細胞的全能性的復習簡述植物組織培養的大體過程5、 簡述植物組織培養的大體過程？6、 在植物組織培養的整個過程中，為什么要強調無菌操作？7、 植物組織培養的全過程說明

4、了植物細胞的什么特點？8、 什么是植物體細胞雜交技術？9、 用傳統的雜交育種方法為什么不易得到兩種親緣關系較遠的雜種植株？10、 如何去除植物細胞的細胞壁？精講點撥要點 1 細胞工程（1)概念:細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術.（2）分類：根據操作對象的不同，細胞工程分為植物細胞工程和動物細胞工程。(3）植物細胞工程的基本技術有植物組織培養和植物體細胞雜交.要點 2 植物組織培養（1）過程首先要通過細胞的脫分化過程，培養出愈傷組織，然后再從愈傷組織分化形成小植株。這里所說的細

5、胞脫分化就是讓已經分化的細胞,經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程。在植物中，一些分化的細胞，經過激素的誘導，可以脫分化為具有分生能力的薄壁細胞,進而形成植物的愈傷組織。愈傷組織在一定的培養條件下，又可以再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。（2）圖示過程（3）原理具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發育成完整生物體的潛能，也就是說,每個生物細胞都具有全能性的特點。在理論上，生物的任何一個細胞都具有發育成完整植株的潛力。（4）概念植物組織培養就是在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細胞,培養在人工配制的培養基上,給予適宜的培養條件，誘導其產生愈傷組織、

6、叢芽.最終形成完整的植株.（5)生物體上的體細胞不表達全能性的原因在生物的生長發育過程中，細胞并不會表現出全能性，而是分化成各種組織和器官.這是因為在特定的時間和空間條件下,細胞中的基因會有選擇性地表達出各種蛋白質，從而構成生物體的不同組織和器官。(6）胡蘿卜組織培養的實驗方法步驟將胡蘿卜根用自來水充分洗凈，削去外皮，并切成段（約10cm)。用酒精棉球擦手消毒。在超凈工作臺（或接種箱)上將胡蘿卜段用酒精溶液消毒30 s后，立即用無菌水清洗23次，再用次氯酸鈉溶液處理30 min后,立即用無菌水清洗23次.用無菌的濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分.然后，在消毒瓷磚上，用無菌的解剖刀將胡蘿卜段切成1cm

7、厚的橫切片，再選取有形成層的部位，切取lcm3左右的小塊。將胡蘿卜組織塊接種到培養基上，用錫箔紙封蓋瓶口，并用橡皮筋扎緊。然后,在培養瓶上貼上標簽，寫明材料名稱、接種日期和小組號。將接種后的胡蘿卜組織塊，放在2326恒溫避光條件下培養。4d后，檢查培養材料的污染情況；14d后，觀察愈傷組織的生長狀況。然后,在恒溫箱中繼續避光培養。在培養過程中，注意定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。培養一段時間后，將生長良好的愈傷組織轉接到分化培養基上，培養一段時間后,胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導出試管苗。然后將試管苗移栽到大田,培養成正常植株.要點 3 植物體細胞雜交（1)步驟先利用纖維素酶和果膠酶去除這層細胞

8、壁，獲得具有活力的原生質體.接著進行原生質體間的融合，并培養融合的原生質體獲得再生出細胞壁的雜種細胞。再將雜種細胞進行植物組織培養獲得雜種植株.（2）概念植物體細胞雜交就是將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞。并把雜種細胞培育成新的植物體的技術.（3）誘導原生質體融合的方法分為兩類:物理法和化學法.物理法包括離心、振動、電激等;化學法一般是用聚乙二醇作為誘導劑來誘導細胞融合。（4）圖示過程(5)育種上的優點由于不同種植物存在生殖隔離，普通雜交方法無法獲得雜種植株。植株體細胞雜交技術克服了遠緣雜交不親和的障礙,獲得雜種植株。（6）植株體細胞雜交技術尚未解決的問題雜種植株并未按照人們的

9、期望表現性狀，還有待于進一步研究。(7）雜種植株-白菜甘藍的優點同普通白菜相比，具有生長期短、耐熱性強和易于貯藏等優點。（四）反思總結，當堂檢測。【知識網絡體系】概念原理：生物學原理和分子生物學原理水平：細胞整體水平或細胞器水平目的：改變細胞內的遺傳物質，獲得細胞產品細胞的全能性：概念、原因、大小過程：外植體愈傷組織胚狀體植物體脫分化：形成愈傷組織再分化：植物細胞選擇性表達，形成胚狀體特點：子代與親代性狀高度遺傳植物細胞工程去細胞壁：纖維素酶、果膠酶誘導劑：PEG融合完成的標志：新細胞壁的形成過程：原生質體融合+組織培養植物體細胞雜交植物組織培養教師組織學生反思總結本節課的主要內容，并進行當堂

10、檢測。設計意圖：引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。（五)發導學案、布置預習。我們已經學習了植物細胞工程的基本技術,那么，植物細胞工程有哪些應用呢？在下一節課我們一起來學習植物細胞工程有應用。這節課后大家可以先預習這一部分，著重分析三個方面的應用。并完成本節的課后練習及課后延伸拓展作業。設計意圖：布置下節課的預習作業，并對本節課鞏固提高。教師課后及時批閱本節的延伸拓展訓練。七、板書設計（一)、 細胞工程:1、 概念、2、 原理3、分類（二）、植物細胞工程1、植物組織培養：實驗過程：脫分化 再分化 移栽離體的植物組織、器官、細胞-愈傷組織胚狀體-試管苗植株（消毒） （誘導培養基)

11、 （分化培養基） （大田）2、  植物體細胞雜交：（1）概念、（2）過程：（3）原理(4）意義八、教學反思本課的設計采用了課前下發預習學案，學生預習本節內容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等,最后進行當堂檢測,課后進行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的. 一、選擇題1植物組織培養是指（ ）A離體的植物器官或細胞培育成愈傷組織B愈傷組織培育成植株C離體的植物器官、組織或細胞培養成完整植物體D愈傷組織形成高度液泡化組織2植物體細胞雜交要先去除細胞壁的原因是（ )A.植物體細胞的結構組成中不包括細胞壁B。細胞壁使原生質體失

12、去活力C。細胞壁阻礙了原生質體的融合 D.細胞壁不是原生質的組成部分3植物體細胞雜交的結果是（ )A.產生雜種植株 B產生雜種細胞C原生質體融合 D形成愈傷組織4科學家把天竺葵的原生質體和香茅草的原生質體進行誘導融合，培育出的驅蚊草含有香茅醛,能散發出一種特殊的達到驅蚊且對人體無害的效果.下列關于驅蚊草培育的敘述中,錯誤的是 （ ）A驅蚊草的培育屬于細胞工程育種,其優點是能克服遠源雜交不親和的障礙B驅蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法C驅蚊草培育過程是植物體細胞雜交，不同于植物組織培養，無愈傷組織和試管苗形成D驅蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而

13、獲得是因為不同物種間存在生殖隔離5(2005，上海）將胡蘿卜韌皮部細胞培養成幼苗時，下列條件中不需要的是 （ ）A、具有完整細胞核的細胞 B、一定的營養物質和植物激素C、離體狀態 D、導入指定基因6植物體細胞雜交的目的中錯誤的是 （ ）A.把兩個植物體的優良性狀集中在雜種植株上B.獲得雜種植株C。克服遠源雜交不親和的障礙D。實現原生質體的融合7植物組織培養的用途中不正確的是 ( )A。快速繁殖 B。生產新品種 C生產生物堿 D生產白細胞介素28A種植物的細胞和B種植物細胞的結構如右圖所示（僅 顯示細胞核）,將A、B兩種植物細胞去掉細胞壁后，誘導二者的原生質體融合,形成單核的雜種細胞，若經過 組

14、織培養后得到了雜種植株,則該雜種植株是（ ） A二倍體；基因型是DdYyRr B三倍體；基因型是DdYyRrC四倍體;基因型是DdYyRr D四倍體;基因型是DDddYYyyRRrr9以下關于原生質的敘述，正確的是（ )A、原生質泛指細胞內的基質 B、原生質就是細胞質C、一個動物細胞就是一團原生質 D、細胞膜、細胞核和細胞壁是原生質10不能人工誘導原生質體融合的方法是 ( ）A.振動 B.電刺激 C.PEG試劑 D重壓11植物細胞表現出全能性的必要條件是 ( ）A。給予適宜的營養和外界條件B。導入其他植物細胞的基因C。脫離母體后,給予適宜的營養和外界條件D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞

15、內12細胞具有全能性的原因是 （ ）A.生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能B.生物體的每一個細胞都具有全能性C.生物體的每一個細胞都含有個體發育的全部基因D。生物體的每一個細胞都是由受精卵發育來的13植物組織培養過程中的脫分化是指 （ )A。植物體的分生組織通過細胞分裂產生新細胞B未成熟的種子經過處理培育出幼苗的過程C植物的器官、組織或細胞,通過離體培養產生愈傷組織的過程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的過程14。下列植物細胞全能性最高的是 （ )A.形成層細胞B.韌皮部細胞C.木質部細胞D.葉肉細胞15植物組織培養過程的順序是（ ）離體的植物器官、組織或細胞 根、芽 愈傷組織 脫分化

16、再分化 植物體A BC D16（2005，上海）將胡蘿卜韌皮部細胞培養成幼苗時，下列條件中不需要的是 （ )A具有完整細胞核的細胞 B一定的營養物質和植物激素C離體狀態 D導入指定基因17下列有關細胞工程的敘述不正確的是( ）A. 在細胞整體水平上定向改變遺傳物質B在細胞器水平上定向改變遺傳物質C在細胞器水平上定向改變細胞核的遺傳物質D在細胞整體水平上獲得細胞產品18下列細胞全能性最高的是 （ ）A植物的卵細胞B植物的精子細胞C被子植物的受精卵D被子植物的的葉肉細胞19植物體細胞融合完成的標志是（ ）A、產生新的細胞壁 B、細胞膜發生融合C、細胞膜發生融合 D、細胞膜發生融合20.植物體細胞雜

17、交的目的是（ ）A.用酶解法去掉細胞壁分離出有活力的原生質體B.以人工誘導法使兩個不同植物的原生質體融合C。用植物組織培養法培養融合的原生質體得到雜種植株D.通過以上三者來完成21.下列提法正確的是： （ ）A、原生質專指細胞質 B、人體內的水都屬于原生質C、細胞核不是原生質 D、一個動物細胞就是一團原生質22（多選）有關原生質體的下列敘述中，正確的是 A組成原生質體的主要生命物質是蛋白質和核酸B原生質體包括細胞膜、液泡膜及兩者之間的原生質C被脫掉細胞壁的植物裸露細胞是原生質體D原生質體只能用于植物細胞工程23（2006，廣雅中學考題）（多選）下圖為植物組織培養過程示意圖，則下列敘述正確的是A

18、植物組織培養依據的生物學原理是細胞的全能性B 過程是指植物的營養生長和生殖生長階段C將經脫分化培養成時，再植上人造種皮即可獲得人工種子D 的再分化過程中,誘導生根的激素為細胞分裂素和生長素二、非選擇題1下圖是植物組織培養的簡略表示。據此回答：        脫分化   再分化    - （1)表示，它能被培養成為的根本原因是.（2）表示，它與相比分化程度，全能性。(3）若想制作人工種子，應該選用（填編號）。（4）若是花藥，則是,繼續對其使用處理可獲得正常植株，該過程稱為.（5

19、）若是胡蘿卜根尖細胞,則培養成的的葉片的顏色是,這說明根尖細胞.（6）若利用此項技術制造治療燙傷、割傷的藥物紫草素，培養將進行到（填編號)。 2右圖為植物體細胞雜交過程示意圖.據圖回答：（1）步驟是，最常用的方法是。(2)步驟一般常用的化學試劑是，目的是。 (3）在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術手段是，其中步驟相當于，步驟相當于。（4)植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。使能夠在新的植物體上有所表現,其根本原因。（5）若遠源雜交親本A和B都是二倍體,則雜種植株為倍體。（6）從理論上講，雜種植株的育性為。若運用傳統有性雜交方法能否實現?，原因是.因此，這項研究對于培養作物新品種方面的重大意義在于。(7）利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種過程中，遺傳物質的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規律？為什么?.創新應用訓練1(2004，江蘇）紫草素是紫草細胞的代謝產物,可作