植物细胞工程复习导学案

植物细胞工程复习课

常熟市尚湖高级中学朱志辉 2012.4.

一、教学内容的解析与处理

1、对考试说明和教材分析的理解:考试说明有A、B两个层次，由此决定了教学难度、目标，从近几年高考中不同省份所涉及的试题来看，试题处于简述、说出，概述、解释、阐明层次，难度不大。从教材所处地位来看，细胞工程是现代生物技术四大工程之一，必修1细胞的结构和生命历程、必修2细胞内主要的遗传物质是细胞工程的理论支撑，同时它又是基因工程、胚胎工程中细胞培养的基础技术，因此在当前的教学要求应该是巩固基础、优化思维、提升能力，想通过复习能促使学生进一步完善知识网络，让学生将所学的知识融会贯通并灵活运用。

2、对学生目前状况和教学目标的分析：我校学生对本专题内容掌握较好，但需对其中的关键词加深印象并合理运用，对记忆不清又容易混淆的知识进行比较，让学生通过回顾关键词，熟悉流程图，理解问题串，来提升解答问题的能力。

3、教学内容处理方法

本节是关于植物细胞工程的概念、理论以及操作技术的复习课，植物细胞工程的主要技术是植物组织培养、植物体细胞杂交，也是本节的重难点，而重点和难点都是以细胞的全能性为基础的，同时又由于细胞的全能性是近几年考试中大家一直关注的焦点，所以把植物细胞全能性作为本节复习课的基石。随着将细胞全能性概念的推广和深入，引入复习植物组织培养和植物体细胞杂交技术的相关知识。对于植物组织培养和植物体细胞杂交技术，利用技术流程图，落实主干知识，再通过问题串，帮助学生理解该技术各操作步骤的用意及注意事项，并懂得具体知识的分析和迁移。

二、教学目标

知识方面：

（1）说出细胞全能性的含义及应用。A

（2）简述植物的组织培养技术和植物体细胞杂交技术的过程,并且具有对知识进行整理的能力。B

能力方面：

（3）列举植物细胞工程的实际应用,并且具有分析和交流的能力。

情感态度和价值观方面：

培养学生间的合作与交流意识；体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神

三、教学重点难点：

（1）理解组织培养和体细胞杂交的流程图及各步骤条件

（2）组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系

四、教学主要手段及方法：电脑多媒体、问题情境教学法

五、教学设计思路：

六、教学设计

植物细胞工程复习导学案

尚湖高级中学高二年级2012、4 任务1. 植物细胞工程的理论基础：细胞全能性

基础自主梳理

（1）全能性概念：生物体的细胞具有使后代细胞发育成的潜能

（2）原因：每一个细胞都包含有该物种所特有的。

（3）全能性差异：的全能性最高。

植物细胞全能性动物细胞全能性（大于、小于、等于）受精卵生殖细胞体细胞（大于、小于、等于）

（4）生物体内细胞并没有表现出全能性，是因为

（5）全能性表达的条件：

考点探究

（1）理论上任何细胞都有全能性，但不同细胞的全能性不同，一般情况下分化程度与全能性成反相关，但存在特例如生殖细胞（卵细胞、精子）分化程度高，而全能性也比体细胞高。

（2）全能性表达的含义是发育成完整植株

例1有关全能性的表述中，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．卵细胞和受精卵一样，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（2006年北京卷）以下不能说明细胞全能性的实验是（ ）

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 任务2. 植物组织培养

基础自主梳理

（1）植物组织培养的流程图

________的组织――→脱分化形成________――→再分化

幼根和芽―→完整植株。

（2）几个关键词的理解

愈伤组织细胞特点

判断：有无细胞周期？ 有无全能性？ 能否质壁分离？

脱分化指已____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。

再分化指 继续培养，重新分化成 等器官的过程

（3）决定脱分化和再分化的关键因素是

考点探究

①脱分化的实质及结果：

恢复细胞全能性的过程，形成愈伤组织。

再分化的实质及结果：

基因选择性表达，形成组织器官

②诱导愈伤组织形成的关键条件是：

避光 ，在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。

③在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？

避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。④如图，在组织培养过程中，不需要进行光照的阶段是 ，需要进行光照的阶段

是 。（用数字和箭头表示）

例3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.充足的光照

D.适宜的养料和激素

任务3.植物组织培养的应用基础自主梳理

1.植物繁殖的新途径

(1) ：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。特点有：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) ：选取作物无毒组织(如 )进行组织培养，获得脱毒苗的技术。(3) ：以植物组织培养得到的 、不定芽、顶芽、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： 倍体育种和 的利用

优点：稳定遗传，缩短育种年限。

3.细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。

4.转基因植物的培育(导入目的基因的受体细胞经组织培养培育成转基因作物)考点探究①组织培养易获得突变体的原因：组织培养过程中不断发生细胞分裂，易诱导基因突变 ②突变体Aa 中A 为突变新基因，并控制着优良性状，利用单倍体育种方法步骤如下： 突变体Aa ――→减数分裂配子A 、a ――→花药离体培育单倍体A 、a ――→秋水仙素处理

二倍体AA 、aa 例4在下列选项中，不需要采用植物组织培养技术的是( )A ．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株B ．利用花药离体培养得到单倍体植株C ．利用基因工程培养抗棉铃虫的棉花植株D ．利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株

练1下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：

（1）①表示 ，它能被培养成为④的根本原因是 ，原理是 。 （2）②表示 ，它与①相比分化程度 ，全能性 。

（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号） 。 （4）若①是花药，则④是 ，继续对其使用 处理可获得 正常植株，该过程称为 。

（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是 ，这说明根尖细胞 。

（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号） 。

(7) 植物组织培养过程中易获得突变体的原因是: 任务4.植物体细胞杂交基础自主梳理

1．概念将不同种植物的_______，在一定条件下融合成___________，并把__________培育成新的植物体的技术。

（1）来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞 (植物细胞融合)

（2）把杂种细胞培育成植株 （植物组织培养）3．流程图

4．优点：克服不同种生物___________的不亲和性。5．植物细胞杂交与传统细胞杂交比较：

考点探究

①植物体细胞杂交的开始、结束、生殖方式？

植物体细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成新的植株结束。其生殖方式为无性生殖。

②植物体细胞杂交的实质是什么？不同植物细胞的原生质体的融合。

③植物体细胞融合的障碍和融合完成的标志分别是什么？

障碍：细胞外的细胞壁；去壁用纤维素酶和果胶酶(利用酶的专一性，去壁与破坏其它结构) 标志：产生新的细胞壁。与新壁形成有关的细胞器有高尔基体和线粒体

④形成融合细胞的类型有哪些？

体细胞融合成功以后，既有AB型杂种细胞，还能形成AA型和BB型两种融合细胞，但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。

⑤植物体细胞杂交育种的局限性是什么？

局限性：由于目前仍有许多理论和技术问题没有解决，不能让杂种植株按照人们的需要表现出亲代的优良性状。

⑥若两二倍体细胞杂交，培育出杂种植物

变异类型：染色体组数：是否可育：是否为新物种若两二倍体的花药细胞杂交，培育出杂种植株，以上结果如何？

若两二倍体有性杂交，后代是否可育？若要可育怎么办？

例5白菜——甘蓝”的培育过程示意图,它们的基因型分别为AaBB、ccDd,请学生回答下列

问题:

(1)图中“白菜——甘蓝”的培育过程是技术。

(2)图中属于植物组织培养技术的是。(填序号)

(3)过程③获得的融合细胞的基因型是

(4)已知白菜细胞中含2M条染色体,甘蓝细胞中含有2N条染色体,则杂种植株体细胞染色体数为。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话,得到的后代应含条染色体。

(5)通常情况下,白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的,原因是。若使有性杂交的后代可育,请写出培育的大致过程?

练2（多选）下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（）

A.利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种

B.利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状

C.利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产

D.利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍