一節(jié)生物課的導(dǎo)學(xué)案

1、編寫(xiě)：王曉雪編號(hào)：5包科領(lǐng)導(dǎo)：審核：導(dǎo)學(xué)案（新課標(biāo)·人教版）高中生物選修3模塊2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)第1課時(shí) 植物組織培養(yǎng)技術(shù)&目標(biāo)展示一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解細(xì)胞的全能性。2簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的概念和過(guò)程。3理論聯(lián)系實(shí)際，在質(zhì)疑、探究中培養(yǎng)獨(dú)立思考和推理判斷的能力。4通過(guò)植物組織培養(yǎng)的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)探索精神。二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)1學(xué)習(xí)重點(diǎn)：植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)及過(guò)程。2學(xué)習(xí)難點(diǎn)：植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)及過(guò)程。4知識(shí)必備1必修1第六章第2節(jié)細(xì)胞分化的內(nèi)容。2細(xì)胞全能性的含義。 學(xué)習(xí)探究 一、細(xì)胞工程的概念：1你知道植物要繁殖后代，通常有哪些辦法嗎？2閱

2、讀第31頁(yè)細(xì)胞工程的概念，分析下面的內(nèi)容。 !還原教材細(xì)胞工程概念：是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞水平和分子水平上的操作，按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門(mén)綜合科學(xué)技術(shù)。領(lǐng)域植物細(xì)胞工程：植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體細(xì)胞工程的發(fā)展歷程：閱讀教材第32頁(yè)【科技探索之路】分析細(xì)胞工程的概念應(yīng)用的原理和方法:研究水平:研究目的:二、理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性： 1為什么利用植物的一片葉子、一瓣花瓣、甚至花粉粒就能得到完整的植株呢？也就是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是什么？2分析下面的圖解，想一想

3、人類(lèi)、綠色植物等多細(xì)胞生物，生命的第一個(gè)體細(xì)胞叫什么？該體細(xì)胞經(jīng)過(guò)哪種分裂方式來(lái)增加體細(xì)胞的數(shù)量呢？并且在分裂的過(guò)程中同時(shí)出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？該現(xiàn)象的發(fā)生原因是什么？是由于遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的原因嗎？3細(xì)胞全能性的原因：從理論上講，生物體的每一個(gè)體細(xì)胞都包含該物種所特有的 遺傳物質(zhì)（ 基因），所以每個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)具有全能性 。4.什么叫細(xì)胞的全能性？已經(jīng) 的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成 個(gè)體的 的特性。 5.細(xì)胞的全能性既然是一種潛能，那么不同的細(xì)胞之間全能性有高低之分嗎？比較下面細(xì)胞的全能性。不同細(xì)胞的全能性表現(xiàn) ，一般情況下：植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞；對(duì)于植物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞；對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，

4、受精卵 生殖細(xì)胞 干細(xì)胞 其它體細(xì)胞；體細(xì)胞中分化程度低（分裂能力強(qiáng)）的細(xì)胞 分化程度高（分裂能力弱）的細(xì)胞。三、植物組織培養(yǎng)技術(shù)（植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)手段）：11902年有人預(yù)言：利用植物的細(xì)胞最終能發(fā)育成完整的植物體。直到1958年，有些人利用胡蘿卜的韌皮部的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，終于得到了完整的植株，從而證實(shí)了56年前細(xì)胞全能性的預(yù)言，植物組織培養(yǎng)技術(shù)也因此應(yīng)運(yùn)而生，并且不斷地在發(fā)展。細(xì)胞工程的發(fā)展歷程：閱讀教材第33頁(yè)的第二段，討論并概括植物組織培養(yǎng)的過(guò)程原理圖。 !還原教材植物的花瓣、葉子等屬于高度分化的組織，利用它來(lái)培育出新的植株，首先要通過(guò)細(xì)胞的脫分化過(guò)程，培養(yǎng)出愈傷組織，然后再?gòu)挠鷤?/p>

5、組織分化形成小植株。這里所說(shuō)的脫分化就是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。 在植物中，一些分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)激素的誘導(dǎo)，可以脫分化為具有分生能力的薄壁細(xì)胞，進(jìn)而形成植物的愈傷組織。愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，又可以再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。 的植物器官、組織或細(xì)胞（即外植體）AB 植物體移栽!能力提升（1）植物組織培養(yǎng)為什么選用根尖、莖尖、芽或花藥為培養(yǎng)材料？選擇根、莖、葉等成熟部位是否也能培養(yǎng)成小植株呢？提示：因?yàn)檫@些部位的細(xì)胞分化程度相對(duì)較低、分裂能力較強(qiáng)，全能性較高，且細(xì)胞的代謝旺盛，容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。（2）注意的關(guān)鍵詞：什么叫脫分

6、化？什么叫再分化？（3）了解愈傷組織的特點(diǎn)：愈傷組織由排列疏松無(wú)規(guī)則，高度液泡化、無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞組成的的組織2認(rèn)真觀看菊花組織培養(yǎng)的錄像，分析討論并總結(jié)植物組織培養(yǎng)的操作流程圖。離體植物器官、組織或細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)基愈傷組織繼代培養(yǎng)消毒接種脫分化移栽到大田大量愈傷組織幼苗完整植株生根培養(yǎng)基分化培養(yǎng)基接種分化接種接種誘導(dǎo)幼苗同時(shí)實(shí)現(xiàn)生根再分化移栽轉(zhuǎn)接繼代培養(yǎng)基【討論】在組織培養(yǎng)過(guò)程中，為什么要強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作？植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長(zhǎng)，所以植物組織培養(yǎng)過(guò)程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不但會(huì)和培

7、養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且這些雜菌生長(zhǎng)的過(guò)程中會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。3.植物組織培養(yǎng)的含義：在 和 條件下，將 的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的 上，給予適宜的 ，誘導(dǎo)其產(chǎn)生 、叢芽，最終形成 的植株。4.通過(guò)上面的學(xué)習(xí)想一想植物組織培養(yǎng)需要哪些條件？可以相互交流、共同研究。（1）前提：外植體應(yīng) 狀態(tài)（2） 操作（3）適宜的 和 。（4）光照：脫分化應(yīng)該 培養(yǎng) 再分化一定要 光照（5）培養(yǎng)基的 條件有機(jī)物：蔗糖、氨基酸、維生素等無(wú)機(jī)物：水、大量元素、微量元素等植物激素：生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素:比值高時(shí)，有利于根的

8、分化；生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素:比值低時(shí)，有利于芽的分化；生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素:比值適中，促進(jìn)愈傷組織的形成?！狙a(bǔ)充說(shuō)明1】為什么在去分化（脫分化）過(guò)程中，培養(yǎng)基中必須加入有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分？提示：愈傷組織是將離體的植物器官或組織（如芽、莖尖、根尖或花藥）的一部分放在適當(dāng)?shù)娜斯づ囵B(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，這些細(xì)胞經(jīng)脫分化后進(jìn)行分裂所形成的是沒(méi)有分化的一團(tuán)薄壁細(xì)胞，因此，愈傷組織中沒(méi)有葉綠體。此過(guò)程中細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的有機(jī)物必須靠培養(yǎng)基提供。只有當(dāng)愈傷組織在有光的條件下進(jìn)一步分化（再分化）形成根、芽并產(chǎn)生葉綠體后，才能通過(guò)光合作用自己合成有機(jī)物。【補(bǔ)充說(shuō)明2】為什么要在避光條件下培養(yǎng)愈傷組織？對(duì)于植物組織培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，光

9、照條件非常重要，包括光照強(qiáng)度、時(shí)間和波長(zhǎng)。但在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化再生的過(guò)程中一定要有光照。愈傷組織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織，如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織?！狙a(bǔ)充說(shuō)明3】決定植物細(xì)胞的脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？關(guān)鍵是植物激素的種類(lèi)和比例。例如，在培養(yǎng)基中，生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例不同，對(duì)脫分化和再分化的影響不同。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在組培中非常重要，被稱為“激素杠桿”5.本節(jié)課，我們很想研究組培技術(shù)的過(guò)程，是因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)有很多優(yōu)點(diǎn)，那么它有哪些研究?jī)r(jià)值呢？（即植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)）（1）占用空間

10、，不受地區(qū)、季節(jié)的限制； 取材 ，培養(yǎng)周期 ，繁殖速度 ，可大批量生產(chǎn) （2）植物組織培養(yǎng)屬于 生殖，能夠保持親本的 ?！疚业囊蓡?wèn)】發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要請(qǐng)將學(xué)習(xí)中未能解決的問(wèn)題和疑問(wèn)寫(xiě)下來(lái)，待課下與老師和同學(xué)探究解決。【課堂檢測(cè)】1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是（ ） A .植物細(xì)胞的完整性 B .植物細(xì)胞的多樣性 C .植物細(xì)胞的全能性 D .植物細(xì)胞核的完整性 2.植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化是指（ ） A.植物體的分生組織通過(guò)細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞 B.植物的器官、組織或細(xì)胞，通過(guò)離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程 C.未成熟的種子經(jīng)過(guò)處理培育出幼苗的過(guò)程 D.取植物的枝芽培育成一株新植

11、物的過(guò)程 【課后訓(xùn)練】（2009·上海卷.36)回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問(wèn)題。 (1)用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為_(kāi)。 (2)組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過(guò)程稱為_(kāi)。 (3)在再分化階段所用培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如圖所示。據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系：當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時(shí)，_；_；_。(4)若植物激素Y是生長(zhǎng)素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是_；則植物激素X的名稱是_。(5)生產(chǎn)上用試管苗保存植物的優(yōu)良性狀，其原因是_?！惧e(cuò)題整改】題目錯(cuò)誤原因及正確解法改進(jìn)措施【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【繼續(xù)探究】下節(jié)課，我們繼續(xù)研究植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用及植物