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-1-专题2细胞工程-2-2.1植物细胞工程-3-2.1.1植物细胞工程的基本技术-4-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释思维脉络1.识记细胞工程的概念并掌握植物细胞全能性的概念、原因及其表现条件。(生命观念)2.简述植物组织培养技术的操作过程、原理、条件,理解脱分化和再分化。(生命观念、科学探究)3.简述植物体细胞杂交技术的过程、原理、意义,并尝试构建植物体细胞杂交的流程图,比较植物体细胞杂交与有性生殖的区别。(生命观念、科学探究、科学思维)-5-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四一、细胞工程的概念和分类-6-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四二、细胞的全能性-7-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四三、植物组织培养1.植物组织培养-8-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四-9-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四2.胡萝卜的组织培养实验-10-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四四、植物体细胞杂交技术-11-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二三四-12-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记细胞的全能性问题导引细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?资料美国科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如图)。(1)这一科学实验证明了植物细胞具有。(2)上述胡萝卜的部分韧皮部细胞能发育成完整新植株的原因是。(3)完成下表。-13-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记植物细胞表现全能性的条件材料培养基种类齐全、比例适当的及一定的外界条件a.;b.光照的控制;c.酸碱度等(4)利用胡萝卜的花药能培养成完整的植株吗?。答案(1)全能性(2)分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因(3)离体的细胞、组织、器官营养物质植物激素无菌操作(4)能-14-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记归纳提升1.细胞全能性的体现:由细胞发育成完整个体。2.细胞的全能性、分裂能力与分化程度(1)细胞的全能性、分裂能力与分化程度的关系:通常情况下,随着细胞分化程度的不断提高,细胞的分裂能力和细胞的全能性逐渐降低。(2)不同细胞全能性的大小①同种生物体细胞的全能性:细胞分化程度低的细胞分化程度高的;细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的。②同种生物不同细胞的全能性:受精卵生殖细胞体细胞。③不同种生物细胞的全能性:植物细胞动物细胞。-15-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记植物组织培养问题导引将离体的植物细胞培养成幼苗的关键步骤是什么?下图为植物组织培养过程,请据图回答问题。-16-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记(1)①→②过程为,对光的要求是;②→③过程为,对光的要求是。(2)①→②与②→③的培养基不同,最大差异是和的比值不同。(3)①→④过程在生殖方式上属于生殖。答案(1)脱分化避光再分化需光(2)生长素细胞分裂素(3)无性-17-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记归纳提升1.植物组织培养的过程-18-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记2.控制植物激素的比值生长素用量细胞分裂素用量结果比值高有利于根的分化,抑制芽的形成比值低有利于芽的分化,抑制根的形成比值适中促进愈伤组织的形成-19-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记植物体细胞杂交问题导引植物体细胞杂交技术的操作流程是怎样的?与植物组织培养有什么关系?以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是AA和BB。请据图分析回答问题。-20-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记(1)①过程的目的是,所用的酶为。(2)将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养,再经过②和③,c的细胞类型有(不考虑三个或三个以上的细胞融合,用染色体组成表示)。(3)在采用化学法进行过程②时,一般是用作为诱导剂。(4)植物体细胞杂交与自然状况下的杂交相比,前者的重要意义是。答案(1)去除细胞壁纤维素酶和果胶酶(2)AA、BB、AAAA、BBBB、AABB(3)聚乙二醇(PEG)(4)克服了远缘杂交不亲和的障碍-21-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记归纳提升1.植物体细胞杂交的两个原理和几点提醒(1)两个原理①植物体细胞杂交实现的原理:细胞膜的流动性。②植物组织培养的原理:植物细胞的全能性。(2)几点提醒①植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培养两个过程,结果是产生新的植株。②从生殖类型上看,植物体细胞杂交技术不涉及有性生殖细胞的形成和结合,应属于无性生殖,变异类型应属于染色体数目的变异。-22-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记③假设用于体细胞杂交的双方细胞都有2个染色体组,则杂种细胞有4个染色体组,由杂种细胞发育而来的杂种植株被称为异源四倍体。该杂种植株联会正常,表现为可育。④用A、B分别表示两种植物细胞,原生质体融合过程如果只考虑两两融合的情况,则融合结果有3种,即AA、BB、AB。⑤植物细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁;植物体细胞杂交成功的标志是形成杂种植株。-23-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记2.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较植物组织培养植物体细胞杂交原理植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性过程结果完整植株杂种植株繁殖植物意义繁殖速度快、“高保真”、不受自然生长季节限制克服远缘杂交不亲和的障碍-24-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记案例探究类型一植物组织培养的原理及过程例1下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,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。-25-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记(1)愈伤组织是韧皮部细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,在愈伤组织形成过程中,必须从培养基中获得、和小分子有机物等营养物质。(2)要促进韧皮部细胞分裂和生长,培养基中应有和两类激素。(3)此过程依据的原理是。A和B阶段主要进行的分裂方式是,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞等。(4)A阶段是形成愈伤组织的过程,此过程不需要光照,而B阶段需要光照,原因是。-26-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记解析愈伤组织的形成需要水、无机盐和小分子有机物等营养物质。植物组织培养的原理是细胞的全能性,既有细胞的分裂,也有细胞的分化,主要包括脱分化和再分化两个过程。试管苗中叶绿素的形成需要光照。答案(1)水无机盐(2)细胞分裂素生长素(3)细胞的全能性有丝分裂分化(4)脱分化叶绿素的形成需要光照-27-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记植物组织培养过程可以归纳为①②③→④,下列相关叙述错误的是()A.通常选取根尖、茎尖、形成层等诱导形成愈伤组织B.②→③再分化过程中,细胞增殖的方式为有丝分裂C.①→③培养过程中,应在培养基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质D.将①经脱分化培养成②时,得到胚状体或丛芽-28-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记解析外植体通常选用根尖、茎尖、形成层等容易诱导形成愈伤组织的部位,A项正确;②→③再分化过程中,细胞增殖的方式为有丝分裂,B项正确;①→③培养过程中,应在培养基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质,C项正确;将①经脱分化培养成②时,得到愈伤组织,将②经再分化培养成③时,得到胚状体或丛芽,D项错误。答案D-29-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记下列有关胡萝卜组织培养的叙述,错误的是()A.胡萝卜组织培养的全过程都要在有光条件下进行B.为防止杂菌污染,所用器械需灭菌,实验人员需进行无菌操作C.要切取含有形成层的部位,因为该部位容易诱导形成愈伤组织D.实验中,用酒精和次氯酸钠溶液对外植体消毒-30-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记解析对于胡萝卜的组织培养来说,在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中不需要光照,A项错误。植物组织培养需要避免杂菌污染,外植体要严格消毒,实验所用器械和培养基要灭菌,实验人员要进行无菌操作,B项正确。切取外植体时,要选取有形成层的部位,因为该部位容易诱导形成愈伤组织,C项正确。对外植体消毒所用的试剂是体积分数为70%的酒精和体积分数为20%的次氯酸钠溶液,D项正确。答案A-31-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记类型二植物体细胞杂交例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题。-32-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记(1)在植物体细胞杂交技术中,过程①常用酶处理植物细胞以除去细胞壁。(2)过程②表示,依据的生物学原理是。(3)若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞内含n条染色体,则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含条染色体;若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体?。(4)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄,那么更常用且有效的得到番茄植株f的处理方法是。-33-2.1.1植物细胞工程的基本技术课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三当堂检测本课必记解析(1)由图可知,过程①为用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞以除去细胞壁,得到原生质体。(2)过程②表示诱导原生质体融合,依据的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性。(3)植物体细胞杂交得到的杂种细胞中染色体数目是两融合细胞中染色体数目之和;若培育成的杂种植株是四倍体,则该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体,因为由配子(如花粉)发育而来的个体都是单倍体。(4)利用同一株