《植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用》設(shè)計(jì) 全省一等獎(jiǎng)

《植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的實(shí)例教學(xué)難點(diǎn)掌握作物脫毒、人工種子的制備過程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.掌握微型繁殖和植物組織培養(yǎng)的聯(lián)系2.掌握作物脫毒、人工種子的制備過程和意義3.了解單倍體育種和突變體的利用4.了解細(xì)胞產(chǎn)物的例子能力目標(biāo)搜集有關(guān)細(xì)胞工程研究進(jìn)展和應(yīng)用方面的資料，進(jìn)行整理、分析和交流。情感目標(biāo)1.認(rèn)同細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開發(fā)之間的關(guān)系；2.關(guān)注細(xì)胞工程研究的發(fā)展和應(yīng)用前景。教學(xué)媒體課件教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)個(gè)人札記1．微型繁殖與無(wú)性生殖2．微型繁殖與作物脫毒、人工種子、單倍體育種鞏固練習(xí)植物繁殖的新途徑作物新品種的培育植物繁殖的新途徑作物新品種的培育微型繁殖作物脫毒人工種子植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用單倍體育種突變體的利用細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【重難熱點(diǎn)歸納】微型繁殖是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)際上是無(wú)性生殖的一種。在繁殖的過程中，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，因此親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA相同，具有相同的基因，因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術(shù)能高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。2．微型繁殖與作物脫毒、人工種子、單倍體育種作物脫毒、人工種子、單倍體育種的培育過程均有采用微型繁殖的技術(shù)。作物脫毒主要是強(qiáng)調(diào)微型繁殖的取材一定是無(wú)毒（的如莖尖、根尖），才能繁殖出無(wú)毒的幼苗。人工種子采用的還是微型繁殖的技術(shù)，但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽，包上人工種皮就可形成人工種子。人工種子與微型繁殖得到的幼苗一樣能保持親本的優(yōu)良性狀，另外還可不受氣候、季節(jié)和地域的限制。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是后代無(wú)性狀分離，后代都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短育種年限。單倍體育種從本質(zhì)上說(shuō)屬于有性生殖，這一點(diǎn)與微型繁殖有所區(qū)別。但單倍體育種首先要進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，采用還是微型繁殖的技術(shù)，然后用秋水仙素處理，獲得純合子。【經(jīng)典例題剖析】1.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細(xì)胞的A.有絲分裂 B.分化 C.減數(shù)分裂 D.全能性[解析]考查植物組織培養(yǎng)的原理、過程。植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性。過程是：離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體。此過程是一個(gè)無(wú)性繁殖的過程，細(xì)胞數(shù)目增多的方式是有絲分裂，并且涉及細(xì)胞的分化。[答案]C2.基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無(wú)菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問：（1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_____________等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（2）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，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根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是_____________能利用光能制造有機(jī)物，供試管苗生長(zhǎng)發(fā)育。（4）試管苗的細(xì)胞核中含_________條脫氧核糖核苷酸鏈。（5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有_____________。[解析]考查對(duì)植物組織培養(yǎng)過程的掌握。要準(zhǔn)確解答此題需要從以下幾個(gè)方面入手：①愈傷組織的形成過程中，不斷地從培養(yǎng)基中吸取營(yíng)養(yǎng)。供生物細(xì)胞生活的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有無(wú)機(jī)物（水、無(wú)機(jī)鹽）、有機(jī)物（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素）等物質(zhì)。②植物激素的種類很多，要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有細(xì)胞分裂素和植物生長(zhǎng)素兩大類。③試管苗是花藥離體培養(yǎng)后得到的單倍體植株。其有葉綠體，可以進(jìn)行光合作用。④單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，由水稻的基因型為AaBb可知此水稻為二倍體。已知水稻的體細(xì)胞中含有24條染色體，則單倍體細(xì)胞中含有12條染色體，12個(gè)DNA分子。每個(gè)DNA分子由兩條平行的脫氧核糖核苷酸鏈盤旋而成，所以試管苗的細(xì)胞核中含有24條脫氧核苷酸鏈?；蛐蜑锳aBb的水稻產(chǎn)生配子時(shí)，依據(jù)基因的自由組合定律，結(jié)果♀、♂配子各有四種，即AB、aB、Ab、ab。[答案]（1）水、無(wú)機(jī)鹽、維生素和小分子有機(jī)物（2）細(xì)胞分裂素植物生長(zhǎng)素（3）葉綠體（4）24（5）AB、aB、Ab、ab【基礎(chǔ)試題訓(xùn)練】一、選擇題1．馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無(wú)病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無(wú)病毒幼苗的最佳辦法是（）A．選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交B．進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交C．利有芽尖進(jìn)行組織培養(yǎng)D．人工誘導(dǎo)基因突變2．用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)出（）A．食品添加劑B．無(wú)病毒植物C.人工種子D．前三項(xiàng)都是3.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細(xì)胞（）A.有絲分裂B.分化 C.減數(shù)分裂 D.全能性4．科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來(lái)，將單個(gè)細(xì)胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點(diǎn)是（）A．彼此性狀相似B．變異頻率較高C．單倍體D．都是純合子5．水稻（基因型為AaBb）的花藥通過無(wú)菌操作，接入試管，經(jīng)過如下過程培育試管苗。以下選項(xiàng)中正確的是（）A．a(chǎn)用花藥離體培養(yǎng)法獲得單倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有乙烯和脫落酸；d試管苗的生長(zhǎng)發(fā)育不需要光照B．a(chǎn)用花藥離體培養(yǎng)法獲得二倍體植株；b通過減數(shù)分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素；d試管苗的生長(zhǎng)發(fā)育不需光照C．a(chǎn)用花藥離體培養(yǎng)法獲得單倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素；d試管苗的生長(zhǎng)發(fā)育需要光照D．a(chǎn)用花藥離體培養(yǎng)法獲得二倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有乙烯和脫落酸；d試管苗的生長(zhǎng)發(fā)育需要光照6．植物的微型繁殖技術(shù)是指 （）A．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)B．嫁接C．營(yíng)養(yǎng)繁殖D．植物組織培養(yǎng)7．下列哪一項(xiàng)不是單倍體育種的優(yōu)點(diǎn) （）A．縮短育種年限B．變異率高C．得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種D．節(jié)約人力、物力8．胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的哪一階段上獲得的 （）A．愈傷組織B．再分化C．形成完整蜘蛛D．取離體組織9．人參皂苷干粉可以通過下列何種技術(shù)獲得 （）A．雜交育種B．植物細(xì)胞培養(yǎng)C．多倍體育種D．單倍體育種10．運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培育或生產(chǎn)出 （）A．細(xì)胞產(chǎn)物——生物堿B．無(wú)病毒植物C．人工種子D．以上都是11．下列四個(gè)選項(xiàng)中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是 （）A．花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株B．秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株C．人工種子的培育D．“番茄——馬鈴薯”雜種植株的培育過程12．植物的微型繁殖的優(yōu)點(diǎn)是 （）A．取材少B．培養(yǎng)周期短C．繁殖率高D．以上都是13．對(duì)人工種子正確的解釋是 （）A．通過科學(xué)手段人工合成的種子B．利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子C．種皮能自我生成的種子D．人工種子發(fā)芽率低14．（2022，廣東）兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的方法是()A．單倍體育種B．雜交育種C．人工誘變育種D．細(xì)胞工程育種15．下列敘述中，與植物體細(xì)胞雜交密切相關(guān)的是()A.利用離心、振動(dòng)、電刺激等誘導(dǎo)B.利用聚乙二醇（PEG）等試劑誘導(dǎo)C.克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙D.快速繁殖、培育無(wú)病毒植物細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿的生產(chǎn)，應(yīng)用的都是植物組織培養(yǎng)技術(shù)傳統(tǒng)的發(fā)酵一般是指微生物分解有機(jī)物的過程，但現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)也包括通過細(xì)胞培養(yǎng)得到細(xì)胞產(chǎn)物的過程。愈傷組織是一團(tuán)沒有分化的細(xì)胞，其特點(diǎn)是排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞。學(xué)生課前預(yù)習(xí)的時(shí)候做，課堂上告訴學(xué)生答案并簡(jiǎn)單評(píng)講課