高中生物 第二章 克隆技術 2.2 植物的克隆教案 浙科版選修3

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精第二節(jié) 植物的克隆【教學目標】知識與能力方面：1.簡述植物細胞全能性的含義2。簡述植物組織培養(yǎng)的程序3.說出植物克隆成功所需的條件4。簡述植物細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的方法和意義5.簡述植物細胞工程的概念、操作過程和應用過程與方法方面： 通過小組合作或者自學的方法，總結植物克隆技術流程，發(fā)展合作學習和自學能力。情感態(tài)度、價值觀方面: 認同細胞生物學基礎理論研究與技術開發(fā)之間的關系，體會s（科學）、t（技術)、s（社會）三者之間的相互關系。【教學重點】 植物組織培養(yǎng)的理論與過程?！窘虒W難點】 脫分化的概念，植物體細胞雜交。【教學方法】 講授與自學相結合?！窘虒W課時】 2課時。

2、【教學過程】（導入新課）師：引導學生觀看課件首頁的三幅圖，這都是通過植物組織培養(yǎng)獲得的試管苗。師：為什么植物的一團組織或以個細胞就可以培育出完整的植株呢？生：因為植物細胞具有全能性.小組討論以下問題，并派代表回答: 1、什么是細胞的全能性？表現(xiàn)全能性的條件？細胞的全能性是指已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能,原因是生物體的每一個細胞都含有本物種的全套遺傳物質,都有發(fā)育成完整個體的全套基因。植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件:離體、提供營養(yǎng)物質、激素及其他適宜條件。2、生物體內的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性,而是分化成不同的組織器官?在生物體內,由于基因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分

3、化成為不同的組織器官.（提出問題)如何把植物的一個細胞培育出完整的植株呢？（學生活動）閱讀課文,師生共同繪出植物組織培養(yǎng)的流程圖。（總結歸納）1植物組織培養(yǎng)的過程,概括來說就是：離體的植物器官，組織或細胞脫分化形成愈傷組織,再分化根、芽,最終形成植株的過程.這個過程中有一個關鍵的概念，脫分化。脫分化的是怎么發(fā)生的？脫分化的概念：分化的細胞經誘導后,失去特有的結構功能轉變成末分化的細胞的過實程.實質:是恢復細胞的全能性的過程（脫去細胞分化)。脫分化的結果是什么？形成愈傷組織.2。植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長,然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長，所以植物組織培

4、養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質，導致培養(yǎng)物迅速死亡。植物組織培養(yǎng)流程圖3。離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？不能，因為細胞已經分化，失去了分裂能力。4。決定植物細胞脫分化、再分化的關鍵因素是什么?植物激素的種類和比例。特別是生長素和細胞分裂素的協(xié)同調控作用在組培中非常重要，被稱為“激素杠桿”。植物組織培養(yǎng)一般用于植物的快速繁育,還可以用來培育脫毒植株，有時如果培育到愈傷組織就一直傳代下去的話,還可以用來生產紫草素等藥物。（提出問題）20世紀60年代,有的

5、科學家提出這樣一個設想：讓番茄和馬鈴薯雜交,培育出一種地上結番茄果實，地下結馬鈴薯塊莖的植物。這就要用到植物體細胞雜交技術。植物體細胞雜交技術是如何操作的？（學生活動）閱讀課文，小組合作繪出流程圖并說明每一步驟的目的.（總結歸納）1兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？去除細胞壁。有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？用纖維素酶和果膠酶專一性的去掉細胞壁，而不損傷原生質體。2.以上就是植物體細胞雜交技術的第一個關鍵步驟，過程二關鍵步驟如何？細胞壁去除之后,另一個關鍵關鍵環(huán)節(jié)就是原生質體融合，而把原生質體的放在一起是不會自然融合的,必須用到一定的技術進行人工誘導。人工誘導的方法：物

6、理法:離心。振動.電激?；瘜W法：聚乙二醇（pfg)作誘導劑說明： 流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質體與一個番茄的原生質體之間的融合，可真正在實際操作過程中,是把許多馬鈴薯的原生質體和許多番茄的原生質體放在一起，讓它們自由融合,再從中篩選出所需的雜種細胞。 由于不同種的細胞其細胞膜的特點不一樣，如不作任何處理，把它們放在一起,讓它們自然融合是不可能的,所以原生質體間的融合必須要人工誘導。3.如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理?利用植物組織培養(yǎng)技術，培育成新的植物體（所以說植物組織培養(yǎng)技術是植物細胞工程的基礎)。4。植物體細胞雜交技術的意義如何？

7、克服遠源雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質的新品種?，F(xiàn)已有的成果：白菜-甘藍、番茄馬鈴薯等。但目前遇到的普遍問題是雜種植株的基因表達并不是完全成功的，獲得的番茄-馬鈴薯植株并不能地上結番茄，地下結馬鈴薯,這說明來自異種的基因在表達時還是互相影響的,所以我們要加強基礎理論的研究，弄清楚基因表達的調控機理，將來一定等得到地上結番茄，地下結馬鈴薯的番茄馬鈴薯植株?！景鍟O計】 原理：植物細胞的全能性 過程:離體脫分化形成愈傷組織再分裂再分化植物組織培養(yǎng) 胚狀體植株 培養(yǎng)基:水、無機鹽、蔗糖、植物激素（生長素和細胞分裂素）、瓊脂 應用:快速繁育、脫毒植株、生產植物性產品 植物的克隆

8、過程：異種植物細胞去壁融合再生壁雜種細胞植物體細胞雜交 植物組織培養(yǎng)雜種植株 應用：打破遠緣雜交不親和的障礙，獲得雜種植株 【隨堂練習】1。下列有關細胞全能性的含義，正確的是：a.每個生物體內的所有細胞都具有相同的功能b。生物體內的任何一個細胞可以完成該個體的全部功能 c.生物體的每一個活細胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能 d.生物體的每個細胞都經過產生、分裂、生長、衰老、死亡的全過程2。在生物體內，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官,是因為： a.細胞喪失了全能性b.基因的表達有選擇性c。不同的細胞內基因不完全相同 d.在個體發(fā)育的不同時期,細胞內的基因發(fā)生了變化 3.在離體的植物器官、組織或細胞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充足的光照 d適宜的養(yǎng)料和激素4植物體細胞雜交尚未解決的問題有（ ） a去掉細胞壁,分離出有活力的原生質體 b將雜種細胞培育成植株 c讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 d尚未培育出屬間雜種植物【布置作業(yè)】完成學案和作業(yè)本上