植物细胞工程的基本技术
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《植物细胞工程的基本技术》的教学设计
学科 生物 教材名称：现代生物科技专题 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 植物细胞工程的基本技术 年级：高三 学期 上学期
教学目标 （一）知识目标1.简述植物细胞全能性的含义2. 说出植物组织培养条件3. 概述植物组织培养过程（二）能力目标1.通过对植物组织培养的过程设计，培养知识的迁移能力2.通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力（三）情感、态度和价值观目标通过对植物组织培养的设计，体验植物组织培养
指导思想 在必修内容中，学生已学了细胞分化、细胞的全能性的概念，这是植物组织培养的基础：但对于全能性的理解比较抽象，在本节内容中应进一步理解和提升，并注意掌握植物组织培养和植物体细胞杂交技术的方法和意义。
重点与难点 1.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.难点植物组织培养的实验
教学思路 本着自主学习与合作学习的教育理念，采用半开放式的课堂教学，对于本课的教学，教师应结合图像信息、多媒体课件等形势，把“植物组织培养的实验及细胞融合过程”展现在同学们面前，让他们进一步理解全能性的内涵，掌握植物组织培养的方法和技能。本课内容应结合当前的社会热点问题，介绍已有的生物技术成果以及展望科学发展的成果等引起学生的兴趣，从而有利于本节的教学。
教学手段 多媒体辅助教学 ；利用导学案引导学生自主学习和探究；小组合作解决问题
主要资源 相关视频资料
教学过程（第一课时）
教师的组织和引导 学生活动 教学意图
【创设情境】：1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物-----克隆羊多利诞生于英国, 标志着一种新的生物技术---动物体细胞克隆技术面世, 也揭开细胞工程更深层次发展的序幕!什么叫细胞工程？从三个方面来理解这个概念应用的原理和方法研究的水平研究目的【复习回顾】为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？什么是细胞的全能性？为什么已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能？怎样把植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？【提出课题】2.1.1植物细胞工程的基本技术【学生自主学习】观看视频“胡萝卜的植物组织培养”阅读教材P33-P36，找出关键词，完成导学案【学生合作探究】请同学们小组合作，设计出植物组织培养的步骤。小组展示其设计的步骤，其他小组不同意见可补充。以书本上的胡萝卜组织培养为例，与刚才设计的步骤比较看有什么不同？ [总结步骤]【课堂小结】 学生阐述对知识进行回忆学生观看视频，并阅读教材，对知识进行梳理，自主构建知识结构小组合作，讨论师生一起完成植物细胞工程的基本技术的流程图解 通过拆分概念加深对概念的理解提出问题，引出细胞的全能性的复习复习旧知识，为学习新的知识奠定基础。培养学生的集体精神通过对比学习，深刻对植物组织培养的基本步骤，突破重点培养学生的总结能力，使学生体验到科学是一个探究过程
第二课时
教师的组织和引导 学生活动 教学意图
【创设情境】： 展示“番茄-马铃薯”“白菜-甘蓝”的视频，我们希望能得到一种地上和地下均有产物的“超级作物”，那么通过有性杂交能否得到二者的杂种后代？经过长期的实验，科学家们采用体细胞杂交的方法，终于得到了“番茄-马铃薯”的杂种植株。【复习回顾】细胞的全能性？ 植物组织培养的过程？怎样得到杂种植株？【提出课题】2.1.1植物细胞工程的基本技术【学生自主学习】阅读教材P36-P37，找出关键词，完成导学案【学生合作探究】请同学们小组合作，设计出植物体细胞杂交技术的步骤。小组展示其设计的步骤，其他小组不同意见可补充。展示细胞融合过程的动画[总结步骤]【课堂小结】【拓展】“萝卜-甘蓝”的植物体细胞杂交和植物有性杂交的区别（进行遗传分析）【巩固练习】 对知识进行回忆学生阅读教材，对知识进行梳理，自主构建知识结构小组合作，讨论师生一起完成植物体细胞杂交技术的流程图解学生整理知识，加强对细胞融合技术和有性杂交的本质理解 提出问题，引出新课题复习旧知识，为学习新的知识奠定基础。培养学生的集体精神培养学生的总结能力，使学生体验到科学是一个探究过程培养学生自我整理知识点的能力，巩固新知，复习旧知
教学反思 整个教学过程中，学生自主学习和探究过程较多，学生设计实验的基本步骤中，遇到的一些问题，通过小组讨论，有些问题可解决，还有些问题在后面的对比学习中也得到了解决。通过设计方案能较强的提高学生的创造思维，对一些思维能力差些的同学来说，这个过程是比较困难的，需要发挥小组的合作精神才能解决。
附导学案
植物组织培养的基本技术
一、植物组织培养技术
1、植物组织培养的流程：
2、相关概念：
①脱分化
②再分化
③愈伤组织
④植物组织培养
3、原理：
①概念：
②原因：
4、培养条件：
二、植物体细胞杂交技术
1、植物体细胞杂交流程
（辨析）原生质体
原生质层
2、植物体细胞杂交的概念
3、植物体细胞杂交的意义
4、拓展：利用植物体细胞杂交得到的萝卜-甘蓝有无可育性
植物有性杂交得到的萝卜-甘蓝有无可育性 (进行遗传分析)
三、巩固练习
1.下列有关细胞工程的叙述不正确的是 （ ）
A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质
B．在细胞器水平上定向改变遗传物质
C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质
D．在细胞整体水平上获得细胞产品
2.细胞全能性是指 （ ）
A、生物体内的细胞具有的形成完整个体的特性
B、生物体的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核
C、生物体的细胞能完成各种生理活动的特性
D、生物体的细胞具有形成完整个体的潜能
3.细胞具有全能性的原因是 （ ）
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
B.生物体的每一个细胞都具有全能性
C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
4.植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ ）
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
5.下列细胞的全能性最高的是 （ ）
A.植物的卵细胞 B.植物的精子 C.被子植物的受精卵 D.被子植物的叶肉细胞
6.植物组织培养是指 （ ）
A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织
B．愈伤组织培育成植株
C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体
D．愈伤组织形成高度液泡化组织
7．植物组织培养过程的顺序是 （ ）
①离体的植物器官、组织或细胞 ②根、芽 ③愈伤组织 ④脱分化
⑤再分化 ⑥植物体
A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥
C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②
8.将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是 （ ）
A、根细胞 B、叶细胞 C、茎细胞 D、子房壁细胞
9.愈伤组织是一类 （ ）
A、高度液泡化、呈无定型状态的薄壁细胞 B、排列紧密的细胞壁
C、具有小泡的薄壁细胞 D、性状规则的一群细胞
10.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
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
11.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是 （ ）
A、种植→F1→选出不分离者→纯合子
B、种植→秋水仙素处理→纯合子
C、种植→生长素处理→纯合子
D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
12.植物体细胞融合完成的标志是 （ ）
A.产生新的细胞壁 B.细胞膜发生融合 C.细胞质发生融合 D.细胞核发生融合
13.与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 （ ）
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
14.植物体细胞杂交的过程实质是 （ ）
A、细胞质融合的过程 B、细胞核融合的过程
C、细胞膜融合的过程 D、细胞原生质体融合的过程
15.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，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
16.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （ ）
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合 D.细胞壁不是原生质的组成部分
17.植物体细胞杂交的结果是 （ ）
A.产生杂种植株 B．产生杂种细胞 C．原生质体融合 D．形成愈伤组织
18.科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法
C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成
D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
19.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（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，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是 （ ）
A．二倍体；基因型是DdYyRr B．三倍体；基因型是DdYyRr
C．四倍体；基因型是DdYyRr
D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr
20.现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：
(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为___________和____________。
(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用______________________________破除细胞壁。
(3)在细胞融合技术中，常用的促融剂是___________。细胞融合后诱导产生的细胞团叫_______________。
(5)在大于800勒克斯光照下培养，有________种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由___________的原生质体融合来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由核细胞团分化发育成的植株，其染色体数是___________，基因型是___________。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是_________
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《植物细胞工程的基本技术》的教学设计
学科 生物 教材名称：现代生物科技专题 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 植物细胞工程的基本技术 年级：高三 学期 上学期
教学目标 （一）知识目标1.简述植物细胞全能性的含义2. 说出植物组织培养条件3. 概述植物组织培养过程（二）能力目标1.通过对植物组织培养的过程设计，培养知识的迁移能力2.通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力（三）情感、态度和价值观目标通过对植物组织培养的设计，体验植物组织培养
指导思想 在必修内容中，学生已学了细胞分化、细胞的全能性的概念，这是植物组织培养的基础：但对于全能性的理解比较抽象，在本节内容中应进一步理解和提升，并注意掌握植物组织培养和植物体细胞杂交技术的方法和意义。
重点与难点 1.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.难点植物组织培养的实验
教学思路 本着自主学习与合作学习的教育理念，采用半开放式的课堂教学，对于本课的教学，教师应结合图像信息、多媒体课件等形势，把“植物组织培养的实验及细胞融合过程”展现在同学们面前，让他们进一步理解全能性的内涵，掌握植物组织培养的方法和技能。本课内容应结合当前的社会热点问题，介绍已有的生物技术成果以及展望科学发展的成果等引起学生的兴趣，从而有利于本节的教学。
教学手段 多媒体辅助教学 ；利用导学案引导学生自主学习和探究；小组合作解决问题
主要资源 相关视频资料
教学过程（第一课时）
教师的组织和引导 学生活动 教学意图
【创设情境】：1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物-----克隆羊多利诞生于英国, 标志着一种新的生物技术---动物体细胞克隆技术面世, 也揭开细胞工程更深层次发展的序幕!什么叫细胞工程？从三个方面来理解这个概念应用的原理和方法研究的水平研究目的【复习回顾】为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？什么是细胞的全能性？为什么已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能？怎样把植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？【提出课题】2.1.1植物细胞工程的基本技术【学生自主学习】观看视频“胡萝卜的植物组织培养”阅读教材P33-P36，找出关键词，完成导学案【学生合作探究】请同学们小组合作，设计出植物组织培养的步骤。小组展示其设计的步骤，其他小组不同意见可补充。以书本上的胡萝卜组织培养为例，与刚才设计的步骤比较看有什么不同？ [总结步骤]【课堂小结】 学生阐述对知识进行回忆学生观看视频，并阅读教材，对知识进行梳理，自主构建知识结构小组合作，讨论师生一起完成植物细胞工程的基本技术的流程图解 通过拆分概念加深对概念的理解提出问题，引出细胞的全能性的复习复习旧知识，为学习新的知识奠定基础。培养学生的集体精神通过对比学习，深刻对植物组织培养的基本步骤，突破重点培养学生的总结能力，使学生体验到科学是一个探究过程
第二课时
教师的组织和引导 学生活动 教学意图
【创设情境】： 展示“番茄-马铃薯”“白菜-甘蓝”的视频，我们希望能得到一种地上和地下均有产物的“超级作物”，那么通过有性杂交能否得到二者的杂种后代？经过长期的实验，科学家们采用体细胞杂交的方法，终于得到了“番茄-马铃薯”的杂种植株。【复习回顾】细胞的全能性？ 植物组织培养的过程？怎样得到杂种植株？【提出课题】2.1.1植物细胞工程的基本技术【学生自主学习】阅读教材P36-P37，找出关键词，完成导学案【学生合作探究】请同学们小组合作，设计出植物体细胞杂交技术的步骤。小组展示其设计的步骤，其他小组不同意见可补充。展示细胞融合过程的动画[总结步骤]【课堂小结】【拓展】“萝卜-甘蓝”的植物体细胞杂交和植物有性杂交的区别（进行遗传分析）【巩固练习】 对知识进行回忆学生阅读教材，对知识进行梳理，自主构建知识结构小组合作，讨论师生一起完成植物体细胞杂交技术的流程图解学生整理知识，加强对细胞融合技术和有性杂交的本质理解 提出问题，引出新课题复习旧知识，为学习新的知识奠定基础。培养学生的集体精神培养学生的总结能力，使学生体验到科学是一个探究过程培养学生自我整理知识点的能力，巩固新知，复习旧知
教学反思 整个教学过程中，学生自主学习和探究过程较多，学生设计实验的基本步骤中，遇到的一些问题，通过小组讨论，有些问题可解决，还有些问题在后面的对比学习中也得到了解决。通过设计方案能较强的提高学生的创造思维，对一些思维能力差些的同学来说，这个过程是比较困难的，需要发挥小组的合作精神才能解决。
附导学案
植物组织培养的基本技术
一、植物组织培养技术
1、植物组织培养的流程：
2、相关概念：
①脱分化
②再分化
③愈伤组织
④植物组织培养
3、原理：
①概念：
②原因：
4、培养条件：
二、植物体细胞杂交技术
1、植物体细胞杂交流程
（辨析）原生质体
原生质层
2、植物体细胞杂交的概念
3、植物体细胞杂交的意义
4、拓展：利用植物体细胞杂交得到的萝卜-甘蓝有无可育性
植物有性杂交得到的萝卜-甘蓝有无可育性 (进行遗传分析)
三、巩固练习
1.下列有关细胞工程的叙述不正确的是 （ ）
A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质
B．在细胞器水平上定向改变遗传物质
C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质
D．在细胞整体水平上获得细胞产品
2.细胞全能性是指 （ ）
A、生物体内的细胞具有的形成完整个体的特性
B、生物体的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核
C、生物体的细胞能完成各种生理活动的特性
D、生物体的细胞具有形成完整个体的潜能
3.细胞具有全能性的原因是 （ ）
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
B.生物体的每一个细胞都具有全能性
C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
4.植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ ）
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
5.下列细胞的全能性最高的是 （ ）
A.植物的卵细胞 B.植物的精子 C.被子植物的受精卵 D.被子植物的叶肉细胞
6.植物组织培养是指 （ ）
A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织
B．愈伤组织培育成植株
C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体
D．愈伤组织形成高度液泡化组织
7．植物组织培养过程的顺序是 （ ）
①离体的植物器官、组织或细胞 ②根、芽 ③愈伤组织 ④脱分化
⑤再分化 ⑥植物体
A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥
C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②
8.将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是 （ ）
A、根细胞 B、叶细胞 C、茎细胞 D、子房壁细胞
9.愈伤组织是一类 （ ）
A、高度液泡化、呈无定型状态的薄壁细胞 B、排列紧密的细胞壁
C、具有小泡的薄壁细胞 D、性状规则的一群细胞
10.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
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
11.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是 （ ）
A、种植→F1→选出不分离者→纯合子
B、种植→秋水仙素处理→纯合子
C、种植→生长素处理→纯合子
D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
12.植物体细胞融合完成的标志是 （ ）
A.产生新的细胞壁 B.细胞膜发生融合 C.细胞质发生融合 D.细胞核发生融合
13.与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 （ ）
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
14.植物体细胞杂交的过程实质是 （ ）
A、细胞质融合的过程 B、细胞核融合的过程
C、细胞膜融合的过程 D、细胞原生质体融合的过程
15.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，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
16.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （ ）
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合 D.细胞壁不是原生质的组成部分
17.植物体细胞杂交的结果是 （ ）
A.产生杂种植株 B．产生杂种细胞 C．原生质体融合 D．形成愈伤组织
18.科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法
C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成
D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
19.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（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，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是 （ ）
A．二倍体；基因型是DdYyRr B．三倍体；基因型是DdYyRr
C．四倍体；基因型是DdYyRr
D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr
20.现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：
(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为___________和____________。
(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用______________________________破除细胞壁。
(3)在细胞融合技术中，常用的促融剂是___________。细胞融合后诱导产生的细胞团叫_______________。
(5)在大于800勒克斯光照下培养，有________种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由___________的原生质体融合来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由核细胞团分化发育成的植株，其染色体数是___________，基因型是___________。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是_________
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