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2019-2020年高中生物《植物細胞工程的基本技術(shù)》教案6 新人教版選修3 一、知識與技能目標 1、簡述植物組織培養(yǎng)和體細胞雜交技術(shù)，掌握它們的原理、過程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 2、了解植物繁殖的新途徑及作物新品種的培育的具體方法。 二、過程與方法目標 1、嘗試進行植物組織培養(yǎng)，運用細胞的基礎(chǔ)知識，分析植物細胞工程的理論基礎(chǔ)；收集植物細胞工程的相關(guān)資料并進行整理、分析、交流。 2、以植物細胞工程的基本技術(shù)為基礎(chǔ)，弄清楚其在生產(chǎn)實踐中的實際應(yīng)用。 三、情感與價值觀目標 1、體驗植物組織培養(yǎng)技術(shù)，討論植物細胞工程的社會意義及細胞學(xué)基礎(chǔ)理論與技術(shù)開發(fā)之間的關(guān)系。 2、搜集相關(guān)的實際技術(shù)應(yīng)用，積極參加各種技術(shù)應(yīng)用的討論，體驗現(xiàn)代生物科技的新進展帶來的社會效益，激發(fā)學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。 四、教學(xué)過程 1、植物細胞的基本結(jié)構(gòu)包括 、 、 。 2、植物細胞主要的增殖方式是 ，細胞分化是指 ，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 原因是 。 3、全能性是指 ，已分化的細胞表現(xiàn)為全能性的原因是 。 4、織物組織培養(yǎng)就是在 和 條件下， 將 培養(yǎng)在 上，給予 條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生 形成完整的植株。 5、植物體細胞雜交就是將 細胞在一定條件下融合成 ，并把它培養(yǎng)成 的技術(shù)，優(yōu)點是 。 6、生物體可遺傳變異類型包括 、 、 。 根據(jù)變異類型育種的方法有 、 、 、 等。 7、植物的微型繁殖技術(shù)指 ，_____________舉例_________________________________________________________。 8、獲得脫病毒的植株的方法 。 9、神奇的人工種子指 。 10、生物育種技術(shù)比較 技術(shù) 原理 優(yōu)點 缺 點 誘變育種 基因突變 提高生物變異的頻率，使后代變異頻率較快穩(wěn)定；可大幅度改良某些性狀，縮短育種進程 盲目性大，需大量處理供試材料 雜交育種 基因重組 使位于不同個體的優(yōu)良性狀，集中于一個個體 周期長，難以克服遠緣雜交的障礙 單倍體育種 染色體變異 獲得個體均為純種，明顯縮短育種年限 技術(shù)復(fù)雜，須與雜交育種配合 多倍體育種 染色體變異 器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分 適用于植物，動物方面難以開展 基因工程育種 分子遺傳學(xué)原理 打破物種界限，定向地改造生物遺傳性狀 細胞工程育種 細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)原理 克服遠緣雜交不親和的障礙；擴大了用于雜交的親本組合范圍；定向改變生物遺傳性狀 不能按人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 五、例題分析 例1、有關(guān)細胞全能性的敘述，不正確的是 （ ） A、受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高 B、生物體內(nèi)細胞由于細胞分化，全能性不能表達 C、卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高 D、植物細胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性 例2、在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的 （ ） A、消毒滅菌 B、適宜的溫度 C、充足的陽光 D、適宜的養(yǎng)料和激素 例3、如圖為兩個種間植物細胞融合和再生植株示意圖。請據(jù)圖回答：（一～八表示各主要步驟） （1）從步驟一到步驟二是植物細胞形成 的 階段，其關(guān)鍵技術(shù)是 。 （2）從步驟二到步驟三一般要用 作為促融劑。 （3）步驟四為 過程。 （4）在形成再生植株的過程中與組織培養(yǎng)有相似之處的 步驟是 ，理由是 。 （5）步驟八表示選擇體細胞雜種植株，雜種植株在形態(tài) 上表現(xiàn)為 ，其根本原因是 ____________ 。 （6）該項研究解決了育種過程中的什么問題？ 。 例4、將基因型為AA和aa的兩個植株雜交，得到F1再作進一步處理，如圖 請分析回答： （1）乙植株的基因型是 ，屬于 倍體。 （2）用乙植株的花粉直接培育成的后代屬于 倍體，其基因型及比例是 。 （3）丙植株的體細胞中含有 個染色體組。 六、課堂鞏固 （一）選擇： 1、細胞全能性是指 （ ） A、生物體內(nèi)的細胞具有的形成完整個體的特性 B、生物體的細胞具有細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核 C、生物體的細胞能完成各種生理活動的特性 D、生物體的細胞具有形成完整個體的潛能 2、下列細胞的全能性最高的是 （ ） A、植物的卵細胞 B、植物的精子 C、被子植物的受精卵 D、被子植物的葉肉細胞 3、植物體細胞融合完成的標志是 （ ） A、產(chǎn)生新的細胞壁 B、細胞膜發(fā)生融合 C、細胞質(zhì)發(fā)生融合 D、細胞核發(fā)生融合 4、將一?；ǚ叟嘤捎酌?，將它的莖尖用秋水仙素處理，長大后該植物正常開花結(jié)果。與該植株染色體數(shù)目不相同的是 （ ） A、根細胞 B、葉細胞 C、莖細胞 D、子房壁細胞 5、與傳統(tǒng)的有性雜交法相比，植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是 （ ） A、可使兩個親本的優(yōu)良性狀組合到一起 B、可以克服遠緣雜交不親和的障礙 C、可以培育出高產(chǎn)性狀明顯的新品種 D、可以降低生成成本，提高接濟效益 6、植物體細胞雜交的過程實質(zhì)是 （ ） A、細胞質(zhì)融合的過程 B、細胞核融合的過程 C、細胞膜融合的過程 D、細胞原生質(zhì)體融合的過程 7、愈傷組織是一類 （ ） A、高度液泡化、呈無定型狀態(tài)的薄壁細胞 B、排列緊密的細胞壁 C、具有小泡的薄壁細胞 D、性狀規(guī)則的一群細胞 8、用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培育出或生產(chǎn)出 （ ） A、食品添加劑 B、無病毒植物 C、人工種子 D、A ,B, C均是 9、用雜合種子盡快獲得純合子植株的方法是 （ ） A、種植→F1→選出不分離者→純合子 B、種植→秋水仙素處理→純合子 C、種植→生長素處理→純合子 D、種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子 10、在植物細胞工程中，當原生質(zhì)體融合成一個細胞后，需要誘導(dǎo)產(chǎn)生細胞壁，參與這一過程的細胞器是 （ ） A、葉綠體、高爾基體 B、線粒體、高爾基體 C、葉綠體、線粒體 D、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 二、填空 11、下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答： （1）步驟①是去掉 ，使植物細胞成為 ，最常用的方法是 。 （2）步驟②一般常用的化學(xué)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(shù)手段是 　，其中步驟④相當于 ，步驟⑤相當于 。 （4）植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是 　　 　。 （5）從理論上講，雜種植株的育性為 。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？ 　　　　 因此，這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于 　　　　。 （6）利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？ 12、基因型為AaBb的水稻（24條染色體）的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下培養(yǎng)形成試管苗。 （1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團，愈傷組織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得 和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì)。 （2）要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有 　　　和 兩類激素。 （3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和莖。這一過程中必須給予光照，其原因是： ① 　　　　　　　　　　　 ② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （4）試管苗的細胞核中含有 個DNA分子。 （5）培養(yǎng)成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有 。如果要獲得育種需要的植株，并能繁殖新品種，后面的育種步驟是 　　　　　　　　　　　 。 13、植物的組織培養(yǎng)技術(shù)以及植物的無土栽培在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景，請分析： （1）用于組織培養(yǎng)的培養(yǎng)液和無土栽培時所用的營養(yǎng)液相比，最大的差別是前者 （ ） A、無需含有必須的礦質(zhì)元素 B、必須含有機物 C、不一定含有植物激素 D、濃度必須小于細胞液濃度 （2）組織培養(yǎng)技術(shù)不能直接用于 （ ） A、快速繁殖 B、培育無病毒植株 C、植物產(chǎn)品的工廠化生產(chǎn) D、培養(yǎng)抗病菌植株 （3）用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖植物體時，不可能發(fā)生的是 （ ） A、基因重組 B、基因突變 C、染色體變異 D、染色體分離 14、（1）植物細胞培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)是______________________ 。 （2）人工種子是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有______________ 能 力的胚狀結(jié)構(gòu)，再包裹上________________ 而制成。 15、下面所列過程是植物組織培養(yǎng)的簡略過程。請據(jù)此回答： ①→脫分化→②→再分化→③→④ （1）①表示 ，它能被培養(yǎng)成④的根本原因是 。 （2）②表示 ，它的細胞特點是 ，它的顏色特點是 。 （3）若想制造人工種子，應(yīng)選擇（寫編號） 。 （4）若①是花藥，則④是 ，這項技術(shù)可用在 上。 （5）若①是胡蘿卜根尖細胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是 ，這說明根尖細胞 。 2.1 植物細胞工程 五、例題分析 例1、C、 例2、C、 例3、答案：原生質(zhì)體 細胞壁的去除 聚乙二醇（PEG） 原生質(zhì)體融合 六---七 都形成 愈傷組織，轉(zhuǎn)移愈傷組織到新的培養(yǎng)基培養(yǎng)成雜種植株的過程 同時具有有兩個親本的特性 具有雙親細胞的全部遺傳物質(zhì) 遠緣雜交不親和的問題 例4、答案：AAaa 四 單 1：4：1 三 六、課堂鞏固 （一）選擇： D CAA B DADD B 二、填空 11、答案；細胞壁 原生質(zhì)體 酶解法 聚乙二醇 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 雜種細胞具有兩個親本的遺傳物質(zhì) 可育 不能 克服遠緣雜交不親和的障礙 不遵循，因為沒有經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程，只是原有體細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的的融合，而非有性生殖過程 12、答案：水、無機鹽 細胞分裂素 生長素 葉綠素的形成需要光 試管苗生長發(fā)育所需營養(yǎng)來自葉綠體利用光能制造有機物 12 AB Ab Ab ab 用一定濃度的秋水仙素處理組織培養(yǎng)獲得的幼苗 13、BDA 14、答案：離體的植物器官、組織、細胞 植物細胞全能性 愈傷組織 細胞排列疏松，高度液泡化無定形狀態(tài) 色淺　　　③ 單倍體植株 單倍體育種 綠色 含有表達葉綠體的基因