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植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)优点： ①保持优良品种的遗传特性。
②高效快速地实现种苗的大量繁殖。
2．作物脱毒(1)取材：分生区附近(如茎尖)，因为此处细胞内的病毒极少，甚至无病毒。
(2)优点：提高作物的产量和品质。
3．人工种子(1)概念：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)优点：①繁殖周期短； ②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状； ③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。
二、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：花药的离体培养。
(2)过程：1.植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
2．植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。
3．人工种子就是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0。
4．单倍体育种是通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。
5．植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培养到愈伤组织阶段即可。
人工诱导(3)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)原理：在植物的组织培养过程中，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)的影响而产生突变。
(2)利用：从产生突变的个体中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．细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2．技术基础：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。
学习资料高中生物专题2细胞工程 1.1植物细胞工程的基本技术课时提升训练含解析新人教版选修班级：科目：植物细胞工程的基本技术（20分钟50分）1。
（18分)图1描述了“白菜—甘蓝”幼苗的培育过程；图2反映了某个细胞周期不同时期染色体的状态.请据图回答：（1）图1过程②中原生质体A和B能融合,说明细胞膜具有________________的特点. （2）图1过程③中某个细胞周期内细胞中染色体的行为变化顺序为____________（用图2中字母填写)。
(3）甘蓝与白菜均为二倍体（2N)，“白菜—甘蓝"幼苗培育过程中杂种细胞内最多含有________个染色体组.请在下面坐标系中画出白菜—甘蓝体细胞一个细胞周期内DNA数目的变化曲线。
（4)如果“白菜-甘蓝"幼苗栽植过程中根部被水淹了,水浸期间对“白菜—甘蓝”植株的根细胞进行测定，测得根细胞吸收O2与释放CO2之比为1∶2，则其有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为________。
【解析】(1）原生质体能够融合说明细胞膜具有一定的流动性。
(2)有丝分裂间期DNA复制,一条染色体含有两条姐妹染色单体，前期染色体出现,后期着丝点分裂,染色单体分开移向细胞两极,末期染色体解旋,呈染色质状态，故一个细胞周期中,染色体的行为变化顺序为beacd.(3）白菜和甘蓝均为二倍体，因此“白菜-甘蓝"杂种细胞内含有4个染色体组，在有丝分裂后期染色体数目加倍,此时染色体组数最多，有8个染色体组.“白菜-甘蓝”是四倍体生物,因此纵坐标的DNA含量应设置为4N和8N，横坐标表示分裂时期，有丝分裂过程中DNA含量变化规律为:间期加倍(4N→8N),末期还原(4N)，如图所示:(4)测得根细胞吸收O2与释放CO2之比为1∶2，说明根细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,且无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳量相等,假设均为 1 mol,则有氧呼吸消耗葡萄糖量为1/6 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖量为1/2 mol,因此有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶3。
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一、教材分析本节内容是在学生学习了细胞分化基础上，为以后进一步学习动物细胞工程奠定了基础，对培养学生分析问题、解决问题的能力有重要作用，培养学生的实际应用能力的重要内容。
二、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。
他们具备了群体讨论、并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。
对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要结合教师的引导。
三、设计思路关于细胞的全能性和细胞分化这部分内容，因为学生在必修模块中学过，所以可以提问的方式让学生回顾，根据学生的回答情况按教材上的内容进行讲解。
在植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学中，可通过教材上的番茄—马铃薯实例引入，让学生思考这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。
然后步步设疑，逐级探究，直至培养成杂种植株。
四、教学方法：本节教材内容对学生来说仍然是一个新的领域，学习起来不容易。
教师可采用讲授为主结合讨论和多媒体辅助的方法。
五、教学目标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。
六、、教学重点和难点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。
（3）植物细胞工程应用的实例。
2.教学难点：植物组织培养的实验。
七、教学过程：环节教师活动学生活动设计意图1．导入新课今天我带领大家进入第二个专题：细胞工程。
什么叫细胞工程？我们先来看一教师讲授下，细胞工程概念和分类，在这三类分类中，今天先学习植物细胞工程。
通常采用的技术手段有：植物组织培养和植物体细胞杂交的技术。
关于植物组织培养这项技术，我们在学习必修一细胞分化时候，已经有所了解。
而且植物体细胞杂交技术也。
2． 1 植物细胞工程2．1.1 植物细胞工程的基本技术结合教目标导航 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.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 . 细胞的全能性(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(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。
( )((4) 植物的种子能发育成完整的植株，体现了细胞的全能性。
( 阅读 P 36－ 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(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。
(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) 。
专题2 细胞工程2.1 植物细胞工程一、知识与技能目标1、简述植物组织培养和体细胞杂交技术，掌握它们的原理、过程及关键环节。
2、了解植物繁殖的新途径及作物新品种的培育的具体方法。
二、过程与方法目标1、尝试进行植物组织培养，运用细胞的基础知识，分析植物细胞工程的理论基础；收集植物细胞工程的相关资料并进行整理、分析、交流。
2、以植物细胞工程的基本技术为基础，弄清楚其在生产实践中的实际应用。
三、情感与价值观目标1、体验植物组织培养技术，讨论植物细胞工程的社会意义及细胞学基础理论与技术开发之间的关系。
2、搜集相关的实际技术应用，积极参加各种技术应用的讨论，体验现代生物科技的新进展带来的社会效益，激发学习生物学的兴趣。
四、教学过程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，已分化的细胞表现为全能性的原因是。
4、织物组织培养就是在和条件下，将培养在上，给予条件，诱导其产生形成完整的植株。
5、植物体细胞杂交就是将细胞在一定条件下融合成，并把它培养成的技术，优点是。
6、生物体可遗传变异类型包括、、。
根据变异类型育种的方法有、、、等。
7、植物的微型繁殖技术指，_____________举例_________________________________________________________。
8、获得脱病毒的植株的方法。
9、神奇的人工种子指。
例1、有关细胞全能性的叙述，不正确的是 （ ）A 、受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B 、生物体内细胞由于细胞分化，全能性不能表达C 、卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D 、植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性例2、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，下列哪一项条件是不需要的 （ ）A 、消毒灭菌B 、适宜的温度C 、充足的阳光D 、适宜的养料和激素例3、如图为两个种间植物细胞融合和再生植株示意图。
专题二细胞工程第一课时植物细胞工程探究一：植物组织培养技术及应用红豆杉是我国一级保护植物具有净化空气的作用，可作为绿化树大力推广,并含有高抗癌活性的紫杉醇,被称为“健康树、抗癌树”,但红豆杉不易繁殖，生长缓慢。
如果你是植物学家，依据植物细胞工程技术，你将怎样更好的开发利用和保护红豆杉呢？用箭头和文字的形式写出生产流程。
【思考与讨论】1.红豆杉试管苗存在难运输的特点，可以怎样解决这个问题，具体如何操作？2.通过微型繁殖、人工种子等方法获得的红豆杉紫杉醇产量不高，如何获得紫杉醇产量高的新品种？典例：下图所示红豆杉的形成层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。
形成层细胞（1）此过程依据的原理是。
该过程中细胞经历了哪些生命历程？。
生殖方式为（有性/无性）生殖。
（2）图中 A代表 B代表过程。
其实质分别为和。
（3）此过程中为什么选用形成层细胞？其他部分也能培养成完整植株吗？为什么？。
（4）要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质、琼脂和。
营养物质包括和小分子有机物，过程B仅获得大量根，则应在培养基中添加以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是。
（5）B阶段 (需要/不需要)光照，原因是__________________ 。
（6）红豆杉基因型为AaBb,若将韧皮部细胞换为胡萝卜的花药，则图示过程称为。
培养成的试管苗基因型为。
（7）在组织培养实验中，为什么要进行无菌操作？。
【总结提升】探究二：植物体细胞杂交（2013全国卷Ⅱ）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。
某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
编题：【体验高考】（2015年天津卷）DHA对脑神经发育至关重要。
以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。
两种藻特性如下表。
亲本藻优势代谢类型生长速率（g/L.天）固体培养基上菌落直径DHA含量（‰）A藻自养0.06 小0.7B藻异养0.14 大无据表回答：（1）选育的融合藻应具有A藻与B藻的优点。
