2020高中生物 专题22.1.1 植物细胞工程的基本技术课堂演练 新人教版选修3

2．1.1 植物细胞工程的基本技术1．了解细胞工程的含义。

2．理解植物细胞的全能性。

(重点)3．掌握植物组织培养技术的过程及用途。

(重点)4．理解植物体细胞杂交技术的过程。

(重点)(一)细胞工程的概念与分类1．概念(1)原理和方法：细胞生物学和分子生物学。

(2)操作水平：细胞水平或细胞器水平。

(3)目的：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。

2．种类根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。

(二)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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。

2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。

3．影响细胞全能性表现的原因：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，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。

4．表达时两个重要的过程：(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，形成完整的小植株。

[合作探讨]探讨1：请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。

提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。

(2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。

探讨2：理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。

提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。

探讨3：植物的种子发育成完整植株，是否体现了细胞的全能性？为什么？提示：没有。

因为细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，而种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现细胞发育成完整植物体的能力。

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班级：______层次：____姓名：___________ 【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，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。

例l、有关全能性的叙述，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．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性例2、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。

专题2 细胞工程2.1．1《植物细胞工程的基本技术》教案一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、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。

lJh5GwCP1S二、教学目标1．知识目标：<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。

2．能力目标：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。

3．情感、态度和价值观目标：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。

三、教学重点难点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。

2、教学重点植物组织培养的实验四、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。

教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。

lJh5GwCP1S 五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。

2．讲授为主结合讨论的方法六、课前预习1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。

2．对高一必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面地复习。

3．找出新旧知识之间的联系与区别。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一>预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

<二）情景导入、展示目标。

显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课。

教师引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作，它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。

在本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。

植物细胞工程的根本技术一、教材分析本节是选修三《现代生物科技专题》专题2中“植物细胞工程〞的第一节，本节主要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三方面内容，其中植物细胞的全能性是植物组织培养的根底，而植物组织培养又是植物体细胞杂交技术在的根底。

本节参考学时一课时，由于学时比拟紧X，有关胡萝卜组织培养的实验过程课上只做理论分析，课下带领兴趣小组学生动手操作。

必修模块学生已经学过细胞结构、分化、细胞的调节等知识，通过回顾旧知识建立新的知识体系。

二、学情分析学生已经具备了一定的细胞学根底，一些内容如细胞的全能性、细胞分化和单倍体育种等在必修模块中已埋下伏笔，但作为一项新内容。

尤其是植物体细胞杂交技术，学生以前没有涉与，因此在理解上存在困难。

本节主要通过创设情景、问题驱动、层层设疑并结合讨论的方法，实现教学目标。

三、教学目标：1．知识方面：①简述植物细胞全能性的含义。

②简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

③尝试或了解植物组织培养过程。

2．情感态度方面：①认同科学是一个不断开展的过程，激发探索生命奥秘的热情。

②关注植物细胞工程根本技术的进展。

3．能力方面：①通过问题引领，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。

②尝试用流程图对知识进展归纳总结。

③通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。

四、教学重难点：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、植物体细胞杂交五、教学手段：问题引领、讲授法相结合学生自主学习、讨论归纳六、教学过程教学中采用“创设情景——问题引领层层设疑——自主学习与讨论引结合——点播讲授——归纳总结——反应练习——习题巩固〞的方式来实现教学目标。

具体教学思路：1．课前布置导学案回忆旧知识、预习新知识；并对新知识的框架与层次结构有一个初步的认识2．联系实际，创设情境导入，激发兴趣调动积极性。

通过回顾细胞的全能性，详细讲解植物组织培养，建立新知识体系。

《植物细胞工程的基本技术》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“植物细胞工程的基本技术”，通过学习本课，学生将了解植物细胞工程的基本概念、发展历程及其在生物科学领域的应用，掌握植物组织培养的基本原理和技术方法，为后续的植物细胞工程实践操作打下坚实的基础。

二、学习目标1. 理解植物细胞工程的基本概念和特点，认识其在现代农业科技领域的重要性。

2. 掌握植物组织培养的基本原理，包括细胞的分裂和增殖、脱分化与再分化等过程。

3. 了解植物组织培养的常用技术和方法，如外植体的选择和处理、培养基的制备和接种、细胞增殖与分化等操作流程。

4. 学会观察和分析植物组织培养过程中的细胞变化，能够通过实验数据判断组织培养的成败。

三、评价任务1. 课堂表现评价：通过学生在课堂上的互动表现、提问回答情况以及参与讨论的积极程度来评价学生对植物细胞工程基本概念的理解程度。

2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对植物组织培养基本原理和技术的掌握情况。

3. 实验操作评价：通过观察学生在实验操作中的表现，评价其实际操作能力和对实验原理的理解程度。

四、学习过程1. 导入新课：通过介绍现代农业科技中植物细胞工程的应用实例，激发学生的学习兴趣和好奇心。

2. 知识讲解：教师讲解植物细胞工程的基本概念、特点和发展历程，以及植物组织培养的基本原理和技术方法。

3. 实例分析：通过分析具体的植物组织培养实验案例，让学生了解植物组织培养的实际操作流程和注意事项。

4. 实验演示：教师进行实验操作演示，让学生直观地了解实验过程和操作技巧。

5. 学生实践：学生动手进行植物组织培养实验，记录实验数据和观察结果。

6. 课堂讨论：学生分享实验心得和观察结果，进行课堂讨论和交流。

五、检测与作业1. 课堂小测验：进行植物细胞工程相关知识的课堂小测验，检验学生对基本概念和原理的掌握情况。

2. 实验报告：学生完成植物组织培养实验报告，包括实验目的、材料和方法、实验步骤、数据记录和分析等内容。

植物细胞工程的基本技术1．阐明植物组织培养是在一定条件下，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植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。

知识点一细胞工程的概念及植物细胞的全能性1．细胞工程的概念2．植物细胞的全能性(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。

1．植物细胞表现全能性的条件材料离体的细胞、组织、器官培养基种类齐全、比例适当的营养物质、一定的植物激素及琼脂等外界条件无菌操作；光照的控制；酸碱度等(1)体细胞全能性：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。

(2)不同细胞的全能性：受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞。

(3)不同生物的细胞全能性：植物细胞＞动物细胞。

3．全能性与细胞分化的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。

[提醒] 明辨植物细胞全能性的2个易误点(1)细胞全能性的标志：发育成完整个体而不是形成某种组织或者器官。

(2)全套基因≠全部基因：细胞具有全能性是因为细胞中具有发育成完整个体所必需的“全套基因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因，因此仍然具有全能性。

1．细胞工程是一门综合科学技术，下列技术中不属于细胞工程的是( )A ．有性杂交B ．植物体细胞杂交C ．组织培养D ．细胞核移植解析：选A 。

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。

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达标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1.（2018·北京高二检测）用根尖细胞经组织培养形成愈伤组织的过程中，不可能会发生（）A.细胞失去原有细胞的特征B.细胞以有丝分裂方式增殖C。

细胞的基因选择性表达D。

细胞的非等位基因重组【解析】选D。

由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,细胞形态结构发生改变，A正确；植物组织培养过程中细胞通过有丝分裂方式进行增殖，B正确;根尖细胞在组织培养的过程中,会发生基因的选择性表达，C正确;在有丝分裂间期可能会发生基因突变,在细胞分裂期可能会发生染色体变异，但不会发生基因重组,基因重组发生在减数分裂过程中，D错误。

【补偿训练】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的过程B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程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【解析】选C。

植物组织培养中的“脱分化”过程是指离体的植物器官、组织、细胞培养产生愈伤组织的过程。

2。

关于植物组织培养，以下说法错误的是( )A.培养基中加入蔗糖的目的是提供营养和维持渗透压B。

对菊花茎段进行组织培养，不加植物激素也能成功C。

接种后的锥形瓶放入无菌箱中,给予适宜的温度和光照即可D.移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口,让试管苗在培养间生长几日【解析】选C。

培养基中加入蔗糖的目的是提供营养和维持渗透压,A正确；对菊花茎段进行组织培养时，本身具有内源性激素，故不需要添加植物激素也能成功,B正确;在植物组织培养过程中,脱分化形成愈伤组织时要避光处理，C错误；移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口,让试管苗在培养间生长几日，目的是提高适应能力,D正确。

【补偿训练】下列叙述中,与植物体细胞杂交技术不相关的是()A。

利用离心、振动、电激等诱导B.利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导C。

学习目标：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、理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系学习重、难点：1、植物组织培养的操作过程 2、植物体细胞杂交的操作过程学习过程：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。

其实质是______________________________。

观察专题2题图，回答：1、细胞工程的概念2、是在水平上进行的操作。

一、细胞的全能性与细胞分化1、概念：细胞的全能性是指。

2、细胞全能性的原因（物质基础）：生物体的每个细胞都含有，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。

从理论上说，一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。

3、细胞全能性大小比较：植物细胞＞动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）受精卵＞生殖细胞（配子、精子、卵细胞）＞体细胞＞幼嫩的细胞＞衰老的细胞体细胞：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4、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，而是分化为不同的组织、器官，其原因在于。

5、实现细胞全能性的条件：离体（必要条件）、一定的营养物质（水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、适宜的外界环境（适宜的温度、pH）。

6、细胞全能性的应用：植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。

二、植物组织培养1、植物组织培养的原理：。

2、植物组织培养的过程可以归纳为：外植体→愈伤组织→根、芽→植物体注意：在植物组织培养的过程中，影响脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素，当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈刺激愈伤组织的形成。

植物激素还会影响到再分化过程中芽和根的发生，当细胞分裂素含量高时，能促进芽的形成，细胞分裂素含量低时，促进根的发育。

思考：设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。

花药→花粉细胞培养→愈伤组织→分化出小植物→单倍体植株→正常植株总结：植物组织培养就是：。

植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、细胞的全能性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．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。

3．植物细胞全能性表达条件：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。

三、植物组织培养技术1．理论基础 植物细胞的全能性。

2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。

3．胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。

2．植物组织培养的基本过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3．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。

4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

5．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)。

6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。

.四、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．过程[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

(2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。

(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。

(4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。

3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。

1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是(..)A．植物组织培养技术...B．转基因技术C．克隆技术..............D．植物体细胞杂交技术解析：选 B.细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。

转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。