2.1《植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)》教案

1、專(zhuān)題2 細(xì)胞工程2.11植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)教案一、教材分析植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)是人教版高中生物選修三現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題專(zhuān)題2第一節(jié)植物細(xì)胞工程第1節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)細(xì)胞的全能性、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)等三方面內(nèi)容，其中，植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ),而植物體細(xì)胞雜交技術(shù)又是在植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能:（1)、簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。（2）、嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。2、過(guò)程與方法：嘗試植物組織培養(yǎng)技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约坝掠趯?shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀:體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)，通過(guò)聯(lián)系知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐

2、的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣與熱愛(ài)生物學(xué)的情感。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn):（1)、植物組織培養(yǎng)的原理和過(guò)程。（2)、植物體細(xì)胞雜交的原理。2、教學(xué)重點(diǎn)：植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)四、教學(xué)方法:1、學(xué)案導(dǎo)學(xué)法2、講授為主結(jié)合討論的方法五、課時(shí)安排:1課時(shí)六、教學(xué)過(guò)程（一) 1、課前預(yù)習(xí)：(1)、請(qǐng)分別理出細(xì)胞全能性和植物組織培養(yǎng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和層次.(2）、對(duì)高一必修課中與上述兩知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行全面地復(fù)習(xí).(3）、找出新舊知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別。2、預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性.（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo). 顯示三幅圖，教師按圖講解,以引入新課。教

3、師引導(dǎo)學(xué)生觀看專(zhuān)題的首頁(yè)的三幅圖,題圖的愚意是表明細(xì)胞工程是在細(xì)胞水平的操作,它包含植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程等方面。在本章引言中通過(guò)列舉細(xì)胞工程的應(yīng)用，把學(xué)生帶進(jìn)細(xì)胞工程的科技領(lǐng)域。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)細(xì)胞工程的概念及基本技術(shù)。（三）合作探究、精講點(diǎn)撥?！締?wèn)題探究】1、 什么是細(xì)胞工程?分類(lèi)？2 、什么是植物組織培養(yǎng)?其原理是什么？3、 為什么在生物正常發(fā)育過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞不會(huì)表現(xiàn)出全能性？4、 什么是脫分化?什么是再分化？提出問(wèn)題，引出細(xì)胞的全能性的復(fù)習(xí)簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的大體過(guò)程5、 簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的大體過(guò)程？6、 在植物組織培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程中，為什么要強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作？7、 植物組織培養(yǎng)的全過(guò)程說(shuō)明

4、了植物細(xì)胞的什么特點(diǎn)？8、 什么是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)？9、 用傳統(tǒng)的雜交育種方法為什么不易得到兩種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的雜種植株？10、 如何去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁？精講點(diǎn)撥要點(diǎn) 1 細(xì)胞工程（1)概念:細(xì)胞工程是指應(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)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，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).（2）分類(lèi)：根據(jù)操作對(duì)象的不同，細(xì)胞工程分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。(3）植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)有植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交.要點(diǎn) 2 植物組織培養(yǎng)（1）過(guò)程首先要通過(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M織分化形成小植株。這里所說(shuō)的細(xì)

5、胞脫分化就是讓已經(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。（2）圖示過(guò)程（3）原理具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能，也就是說(shuō),每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)。在理論上，生物的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛力。（4）概念植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、

6、叢芽.最終形成完整的植株.（5)生物體上的體細(xì)胞不表達(dá)全能性的原因在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種組織和器官.這是因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。(6）胡蘿卜組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)方法步驟將胡蘿卜根用自來(lái)水充分洗凈，削去外皮，并切成段（約10cm)。用酒精棉球擦手消毒。在超凈工作臺(tái)（或接種箱)上將胡蘿卜段用酒精溶液消毒30 s后，立即用無(wú)菌水清洗23次，再用次氯酸鈉溶液處理30 min后,立即用無(wú)菌水清洗23次.用無(wú)菌的濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分.然后，在消毒瓷磚上，用無(wú)菌的解剖刀將胡蘿卜段切成1cm

7、厚的橫切片，再選取有形成層的部位，切取lcm3左右的小塊。將胡蘿卜組織塊接種到培養(yǎng)基上，用錫箔紙封蓋瓶口，并用橡皮筋扎緊。然后,在培養(yǎng)瓶上貼上標(biāo)簽，寫(xiě)明材料名稱(chēng)、接種日期和小組號(hào)。將接種后的胡蘿卜組織塊，放在2326恒溫避光條件下培養(yǎng)。4d后，檢查培養(yǎng)材料的污染情況；14d后，觀察愈傷組織的生長(zhǎng)狀況。然后,在恒溫箱中繼續(xù)避光培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中，注意定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。培養(yǎng)一段時(shí)間后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后,胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導(dǎo)出試管苗。然后將試管苗移栽到大田,培養(yǎng)成正常植株.要點(diǎn) 3 植物體細(xì)胞雜交（1)步驟先利用纖維素酶和果膠酶去除這層細(xì)胞

8、壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體.接著進(jìn)行原生質(zhì)體間的融合，并培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體獲得再生出細(xì)胞壁的雜種細(xì)胞。再將雜種細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株.（2）概念植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞。并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù).（3）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法分為兩類(lèi):物理法和化學(xué)法.物理法包括離心、振動(dòng)、電激等;化學(xué)法一般是用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞融合。（4）圖示過(guò)程(5)育種上的優(yōu)點(diǎn)由于不同種植物存在生殖隔離，普通雜交方法無(wú)法獲得雜種植株。植株體細(xì)胞雜交技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,獲得雜種植株。（6）植株體細(xì)胞雜交技術(shù)尚未解決的問(wèn)題雜種植株并未按照人們的

9、期望表現(xiàn)性狀，還有待于進(jìn)一步研究。(7）雜種植株-白菜甘藍(lán)的優(yōu)點(diǎn)同普通白菜相比，具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易于貯藏等優(yōu)點(diǎn)。（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)體系】概念原理：生物學(xué)原理和分子生物學(xué)原理水平：細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平目的：改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，獲得細(xì)胞產(chǎn)品細(xì)胞的全能性：概念、原因、大小過(guò)程：外植體愈傷組織胚狀體植物體脫分化：形成愈傷組織再分化：植物細(xì)胞選擇性表達(dá)，形成胚狀體特點(diǎn)：子代與親代性狀高度遺傳植物細(xì)胞工程去細(xì)胞壁：纖維素酶、果膠酶誘導(dǎo)劑：PEG融合完成的標(biāo)志：新細(xì)胞壁的形成過(guò)程：原生質(zhì)體融合+組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂

10、檢測(cè)。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。（五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物細(xì)胞工程的基本技術(shù),那么，植物細(xì)胞工程有哪些應(yīng)用呢？在下一節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)植物細(xì)胞工程有應(yīng)用。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，著重分析三個(gè)方面的應(yīng)用。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。設(shè)計(jì)意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。七、板書(shū)設(shè)計(jì)（一)、 細(xì)胞工程:1、 概念、2、 原理3、分類(lèi)（二）、植物細(xì)胞工程1、植物組織培養(yǎng)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：脫分化 再分化 移栽離體的植物組織、器官、細(xì)胞-愈傷組織胚狀體-試管苗植株（消毒） （誘導(dǎo)培養(yǎng)基)

11、 （分化培養(yǎng)基） （大田）2、  植物體細(xì)胞雜交：（1）概念、（2）過(guò)程：（3）原理(4）意義八、教學(xué)反思本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中易忘、易混點(diǎn)等,最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè),課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的. 一、選擇題1植物組織培養(yǎng)是指（ ）A離體的植物器官或細(xì)胞培育成愈傷組織B愈傷組織培育成植株C離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體D愈傷組織形成高度液泡化組織2植物體細(xì)胞雜交要先去除細(xì)胞壁的原因是（ )A.植物體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細(xì)胞壁B。細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失

12、去活力C。細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合 D.細(xì)胞壁不是原生質(zhì)的組成部分3植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果是（ )A.產(chǎn)生雜種植株 B產(chǎn)生雜種細(xì)胞C原生質(zhì)體融合 D形成愈傷組織4科學(xué)家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛,能散發(fā)出一種特殊的達(dá)到驅(qū)蚊且對(duì)人體無(wú)害的效果.下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中,錯(cuò)誤的是 （ ）A驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種,其優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙B驅(qū)蚊草培育過(guò)程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動(dòng)、電刺激等方法C驅(qū)蚊草培育過(guò)程是植物體細(xì)胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無(wú)愈傷組織和試管苗形成D驅(qū)蚊草不能通過(guò)天竺葵和香茅草雜交而

13、獲得是因?yàn)椴煌锓N間存在生殖隔離5(2005，上海）將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是 （ ）A、具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C、離體狀態(tài) D、導(dǎo)入指定基因6植物體細(xì)胞雜交的目的中錯(cuò)誤的是 （ ）A.把兩個(gè)植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上B.獲得雜種植株C?？朔h(yuǎn)源雜交不親和的障礙D。實(shí)現(xiàn)原生質(zhì)體的融合7植物組織培養(yǎng)的用途中不正確的是 ( )A?？焖俜敝?B。生產(chǎn)新品種 C生產(chǎn)生物堿 D生產(chǎn)白細(xì)胞介素28A種植物的細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示（僅 顯示細(xì)胞核）,將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合,形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)過(guò) 組

14、織培養(yǎng)后得到了雜種植株,則該雜種植株是（ ） A二倍體；基因型是DdYyRr B三倍體；基因型是DdYyRrC四倍體;基因型是DdYyRr D四倍體;基因型是DDddYYyyRRrr9以下關(guān)于原生質(zhì)的敘述，正確的是（ )A、原生質(zhì)泛指細(xì)胞內(nèi)的基質(zhì) B、原生質(zhì)就是細(xì)胞質(zhì)C、一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞就是一團(tuán)原生質(zhì) D、細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞壁是原生質(zhì)10不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是 ( ）A.振動(dòng) B.電刺激 C.PEG試劑 D重壓11植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 ( ）A。給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件B。導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C。脫離母體后,給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞

15、內(nèi)12細(xì)胞具有全能性的原因是 （ ）A.生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能B.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都具有全能性C.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有個(gè)體發(fā)育的全部基因D。生物體的每一個(gè)細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來(lái)的13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未成熟的種子經(jīng)過(guò)處理培育出幼苗的過(guò)程C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D.取植物的枝芽培育成一株新植物的過(guò)程14。下列植物細(xì)胞全能性最高的是 （ )A.形成層細(xì)胞B.韌皮部細(xì)胞C.木質(zhì)部細(xì)胞D.葉肉細(xì)胞15植物組織培養(yǎng)過(guò)程的順序是（ ）離體的植物器官、組織或細(xì)胞 根、芽 愈傷組織 脫分化

16、再分化 植物體A BC D16（2005，上海）將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是 （ )A具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C離體狀態(tài) D導(dǎo)入指定基因17下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述不正確的是( ）A. 在細(xì)胞整體水平上定向改變遺傳物質(zhì)B在細(xì)胞器水平上定向改變遺傳物質(zhì)C在細(xì)胞器水平上定向改變細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)D在細(xì)胞整體水平上獲得細(xì)胞產(chǎn)品18下列細(xì)胞全能性最高的是 （ ）A植物的卵細(xì)胞B植物的精子細(xì)胞C被子植物的受精卵D被子植物的的葉肉細(xì)胞19植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是（ ）A、產(chǎn)生新的細(xì)胞壁 B、細(xì)胞膜發(fā)生融合C、細(xì)胞膜發(fā)生融合 D、細(xì)胞膜發(fā)生融合20.植物體細(xì)胞雜

17、交的目的是（ ）A.用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合C。用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株D.通過(guò)以上三者來(lái)完成21.下列提法正確的是： （ ）A、原生質(zhì)專(zhuān)指細(xì)胞質(zhì) B、人體內(nèi)的水都屬于原生質(zhì)C、細(xì)胞核不是原生質(zhì) D、一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞就是一團(tuán)原生質(zhì)22（多選）有關(guān)原生質(zhì)體的下列敘述中，正確的是 A組成原生質(zhì)體的主要生命物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸B原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的原生質(zhì)C被脫掉細(xì)胞壁的植物裸露細(xì)胞是原生質(zhì)體D原生質(zhì)體只能用于植物細(xì)胞工程23（2006，廣雅中學(xué)考題）（多選）下圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程示意圖，則下列敘述正確的是A

18、植物組織培養(yǎng)依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞的全能性B 過(guò)程是指植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段C將經(jīng)脫分化培養(yǎng)成時(shí)，再植上人造種皮即可獲得人工種子D 的再分化過(guò)程中,誘導(dǎo)生根的激素為細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素二、非選擇題1下圖是植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)略表示。據(jù)此回答：        脫分化   再分化    - （1)表示，它能被培養(yǎng)成為的根本原因是.（2）表示，它與相比分化程度，全能性。(3）若想制作人工種子，應(yīng)該選用（填編號(hào)）。（4）若是花藥，則是,繼續(xù)對(duì)其使用處理可獲得正常植株，該過(guò)程稱(chēng)為.（5

19、）若是胡蘿卜根尖細(xì)胞,則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是,這說(shuō)明根尖細(xì)胞.（6）若利用此項(xiàng)技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到（填編號(hào))。 2右圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖.據(jù)圖回答：（1）步驟是，最常用的方法是。(2)步驟一般常用的化學(xué)試劑是，目的是。 (3）在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是，其中步驟相當(dāng)于，步驟相當(dāng)于。（4)植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。使能夠在新的植物體上有所表現(xiàn),其根本原因。（5）若遠(yuǎn)源雜交親本A和B都是二倍體,則雜種植株為倍體。（6）從理論上講，雜種植株的育性為。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)?，原因是.因此，這項(xiàng)研究對(duì)于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于。(7）利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種過(guò)程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律？為什么?.創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練1(2004，江蘇）紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,可作