高二生物選修3專題2第1節(jié)第1部分植物細胞工程基本技術教案.doc

1、高二生物選修3專題2第1節(jié)第1部分植物細胞工程基本技術教案2.1.1植物細胞工程的基本技術教學設計 一、教學目標：知識目標 1.簡述植物細胞全能性的含義。2.簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術。3.嘗試或了解植物組織培養(yǎng)過程。能力目標 1.通過對植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交的過程設計，培養(yǎng)知識的遷移能力。2.通過對基本概念、基本原理的正確理解和掌握，逐步形成判斷、分析p 、綜合等思維能力。情感、態(tài)度和價值觀目標 通過對植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交的設計，體驗植物組織培養(yǎng)，激發(fā)學生勇于探索、敢于實踐科學精神。二、學情分析p 學生已經具備了一定的細胞學基礎，一些內容和原理在必修模塊中已埋下伏筆，

2、但作為一項新內容。尤其是植物體細胞雜交技術，學生以前沒有涉及，因此在理解上存在困難。教師在教學中可采用創(chuàng)設情景、問題驅動、層層設疑并結合討論的方法實現(xiàn)教學目標。三、重難點 教學重點：1植物組織培養(yǎng)的原理和過程。2植物體細胞雜交的原理和過程。教學難點：植物組織培養(yǎng)的實驗。四、教學過程 2.1第一學時 活動一、導入：在正式上課之前，我們先來看一個新聞報道?，F(xiàn)實真的有點殘酷，我相信同學們也在思考，如果我們不對這些瀕危植物加以保護，不久之后它們將會從我們的身邊消失，如何挽救這一現(xiàn)狀呢？ 我們可以用到植物組織培養(yǎng)技術，這屬于我們要研究的專題二 細胞工程的范疇。所謂細胞工程他指的就是在利用分子生物學以及細

3、胞生物學的原理，在細胞整體水平或者是細胞器水平上，按照人們的意愿去改變細胞內的遺傳物質進而獲得細胞產品的一項技術，根據操作的對象，我們可以把它分成植物細胞工程和動物細胞工程這兩部分，那么，這節(jié)課我們共同學習植物細胞工程的相關內容?；顒佣?、活動 溫故知新：我們來看張圖片，這么多美麗的菊花，帶給我們視覺的享受，但是這些菊花并不是通過有性生殖這樣的傳統(tǒng)技術去種植得到的，而是通過菊花的花瓣來培育整個植株， 那為什么用菊花的花瓣就可以培育成整個植株呢？它的原理是？ 對，細胞的全能性，這也是我們今天所要學習的植物細胞工程的理論基礎 細胞全能性是我們必修一的內容，我們來回顧一下：1.什么是細胞的全能性呢？

4、2.為什么細胞會具有全能性呢？ 3.理論上來講，每個細胞都有發(fā)育成完整個體的潛能，但是不同細胞它的全能性的程度相同嗎？ 我們來比較一下，這幾種細胞它的全能性的高低，受精卵 生殖細胞 還有體細胞 誰的全能性最高??？也就是說受精卵是最容易發(fā)育成完整個體的 那植物細胞和動物細胞相比呢？ 植物細胞的全能性更容易體現(xiàn)出來 那么既然植物細胞的全能性比較高，我們怎么把它的全能性給它表現(xiàn)出來呢？也就是說，用什么樣的技術可以把一塊組織去培育成一個完整個體呢？ 關于植物組織培養(yǎng)這項技術，在必修一的時候我們有一個初步的認識，還記不記得當時我們用什么實驗材料了？ 用胡蘿卜的根的細胞來進行組織培養(yǎng)，那這個圖大家還記得嗎

5、？我們先用這個胡蘿卜的根的細胞然后經過誘導，得到的這個叫什么？ 在由愈傷組織去誘導得到什么？ 胚狀體，然后去生根發(fā)芽得到幼苗，最后發(fā)育成一個個體，和原來的一模一樣，這是我們對植物組織培養(yǎng)的一個初步了解， 活動三、活動 合作探究、精講點撥：今天，我們來閱讀一下教材33-35 頁，來詳細研究一下植物組織培養(yǎng)技術的方法，在閱讀的同時，思考前面的這幾個問題。3min 討論一下3min 我們首先來看第一個問題，請同學回答一下 1.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？ 避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng)，且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長。所以我們看植物組織培養(yǎng)過程要在超凈工作臺上進

6、行，都是無菌的。切取的時候也要對外植體進行消毒 2.那我們在切取的時候，比如胡蘿卜作為實驗材料，我們選擇的是胡蘿卜的，這四部分哪部分的細胞最好呢？ 為什么？容易形成愈傷組織！細胞分裂旺盛。那么我們選取別的地方不行嗎？能不能也得到愈傷組織呢？只是不容易 因為我們剛才說了，理論上來講植物細胞都是具有全能性的！ 那不僅說明這幾個地方的細胞可以形成愈傷組織，生殖細胞可以嗎？花藥離體培養(yǎng) 部位選好了就可以接種了，把它放到適宜的培養(yǎng)基中去培養(yǎng)這些細胞，我們來看一看培養(yǎng)室。你看這些架子上都是。所以植物組織培養(yǎng)可以大規(guī)模培養(yǎng)，得到大量子代。當然，在得到子代之前，我們首先要獲得什么？先有外植體得到愈傷組織。3.

7、愈傷組織有什么特點？具有很強的分裂 分化能力，愈傷組織是一團白色或淡黃色的。它的分化程度比較低，分裂能力比較強。 而我們之前選擇的那個胡蘿卜根部細胞的分化程度呢？已經高度分化了。我們知道在生物體內，由分化程度低的細胞到高度分化的細胞的過程叫分化。 那么由高度分化的細胞到分化程度很低的愈傷組織的過程，正好與之相反。叫?脫分化。 這個過程就得到了愈傷組織，實際上就是使細胞回到了類似于受精卵狀態(tài)。之后我們要想在得到生根發(fā)芽，需要什么過程？再分化。經過再分化才可以得到幼苗！那我們不能讓它一直待在錐形瓶中，移栽到大田中。這就是植物組織培養(yǎng)的大致過程。4.現(xiàn)在我們來看 順序是打亂的.找同學排序。在脫分化和

8、再分化過程中是否需要給予一定的光照呢？ 5.那我們就要考慮了，在植物組培過程當中，植物細胞的全能性可以體現(xiàn)，最后得到了一個個體，那這個細胞如果還在原來的植物體內，這個全能性能體現(xiàn)出來嗎？想想表現(xiàn)全能性需要哪些條件？離體，激素，營養(yǎng)。在整個培養(yǎng)過程中還需要適宜的溫度和ph。在這些條件中 哪個是決定脫分化和再分化的主要因素？ 我們總結一下。所以呢，在不同過程需要不同的條件。這樣才會得到我們想要的結果！這就是植物組織培養(yǎng)的過程。過渡：那植物組織培養(yǎng)這項技術， 它可以用少量的實驗材料去獲得大量的相同性狀的子代，科學家研究出這項技術之后，并沒有就此滿足 而是開始了其他的探究?；顒铀?、活動 設疑引新知：比

9、如說，我們來看這兩種植物我們都認識吧？番茄 土豆 我們都知道西紅柿是在地上結的， 土豆地下結，如果我們能培養(yǎng)出這樣的一種神奇的植物，地上結番茄，地下結土豆，是不是很節(jié)省空間啊，是不是可以有很大的經濟效益啊。這個想法很好啊，那我們怎樣去實現(xiàn)它？ 想一想 咋得到啊 。大家有沒有好的辦法??？ 如果說按照咱們以前學過遺傳的那部分內容，你要想把兩個品種的優(yōu)良性狀集中在一個品種上，正常我們用什么方法？雜交！可是能夠雜交的生物必須得是：同一物種，番茄和馬鈴薯是不同物種不能雜交，存在生殖隔離。那生殖細胞雖然不能雜交 科學家想到了好辦法 用植物的體細胞來進行雜交， 介紹概念和意義。那我們就一起重走一遍科學家們的

10、探索之路來看看他們是如何得到這個雜種植株的?；顒游濉⒆灾魈骄?，理解新知：下面請同學們自主閱讀教材36頁第三段，解決黑板上的這幾個問題。1你認為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？ 2有沒有一種溫和的去壁方法呢？ 3為什么兩個原生質體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關？誘導融合的方法？ 4如果兩個來不同的原生質體發(fā)生了融合，若只考慮兩兩融合，可形成幾種融合細胞？下一步該做何處理？ 5如何將雜種細胞培育成雜種植株？ 這個過程大體上分為 去壁、 融合以及植物組織培養(yǎng)技術三個階段。那么得到的這個雜種植株是不是真的地上結番茄，地下結馬鈴薯呢？很遺憾讓大家失望了。并沒有。這是為什么

11、呢？ 關鍵是它們這些基因在一起的時候會互相干擾到底表達哪些基因，基因表達受多種因素的影響。雖然出現(xiàn)了這樣一個失敗的例子，可是科學家并沒有就此放手，而是繼續(xù)的進行其他的植物體細胞雜交，那最后也有成功的，比如說白菜和甘藍的體細胞融合在一起得到了白菜 甘藍， 有什么優(yōu)點呢？ 活動六、暢所欲言，巧談新知：有同學可能覺得這有什么意思啊，跟原來差的也不多呀，當然如果你覺得這個不過癮的話，我們來個大膽的假設：異想天開！能不能得到這樣的牛呢？ 來異想天開 能不能得到這樣的牛？ 不過這個也有一定科學道理的，介紹眼蟲那個。、 活動六、引導小結，升華新知：先找學生談，最后總結 活動七、課堂練習，運用新知。1、植物組織培養(yǎng)依據的原理、培養(yǎng)過程的順諏及 誘導的植物激素分別是（ ）體細胞全能性 離體植物器官、組織 或細胞 根、芽 生長素和細胞分裂素 生長素和乙烯愈傷組織 再分化 脫分化 植物體 A.、 、 B. 、 、 C.、 、 D.、 、 2、（多選）