高二生物選修3專題2第1節(jié)第1部分植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)教案

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 高二生物選修3專題2第1節(jié)第1部分植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)教案 2.1.1植物細(xì)胞工程的根本技術(shù)教學(xué)設(shè)計 一、教學(xué)目標(biāo)： 學(xué)識目標(biāo) 1.簡述植物細(xì)胞全能性的含義。 2.簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。 3.嘗試或了解植物組織培養(yǎng)過程。 才能目標(biāo) 1.通過對植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的過程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)識的遷移才能。 2.通過對根本概念、根本原理的正確理解和掌管，逐步形成判斷、分析、綜合等思維才能。 情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo) 通過對植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的設(shè)計，體驗植物組織培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生勇于探索、敢于實踐科學(xué)精神。 二、學(xué)情分析 學(xué)生已經(jīng)具備了確定的

2、細(xì)胞學(xué)根基，一些內(nèi)容和原理在必修模塊中已埋下伏筆，但作為一項新內(nèi)容。尤其是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，學(xué)生以前沒有涉及，因此在理解上存在困難。教師在教學(xué)中可采用創(chuàng)設(shè)情景、問題驅(qū)動、層層設(shè)疑并結(jié)合議論的方法實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。 三、重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)： 1植物組織培養(yǎng)的原理和過程。 2植物體細(xì)胞雜交的原理和過程。 教學(xué)難點(diǎn)： 植物組織培養(yǎng)的測驗。 四、教學(xué)過程 2.1第一學(xué)時 活動一、導(dǎo)入：在正式上課之前，我們先來看一個新聞報道。 現(xiàn)實真的有點(diǎn)殘酷，我相信同學(xué)們也在斟酌，假設(shè)我們不對這些瀕危植物加以養(yǎng)護(hù)，不久之后它們將會從我們的身邊消散，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(shù)，這屬于我們要研究的專題

3、二 細(xì)胞工程的范疇。 所謂細(xì)胞工程他指的就是在利用分子生物學(xué)以及細(xì)胞生物學(xué)的原理，在細(xì)胞整體水平或者是細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿去變更細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)進(jìn)而獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一項技術(shù)，根據(jù)操作的對象，我們可以把它分成植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程這兩片面，那么，這節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)植物細(xì)胞工程的相關(guān)內(nèi)容。 活動二、活動 溫故知新：我們來看張圖片，這么多美觀的菊花，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(shù)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(xì)胞的全能性，這也是我們今天所要學(xué)習(xí)的植物細(xì)胞工程的理論根基 細(xì)胞全

4、能性是我們必修一的內(nèi)容，我們來回想一下： 1. 什么是細(xì)胞的全能性呢？ 2. 為什么細(xì)胞會具有全能性呢？ 3. 理論上來講，每個細(xì)胞都有發(fā)育成完整個體的潛能，但是不同細(xì)胞它的全能性的程度一致嗎？ 我們來對比一下，這幾種細(xì)胞它的全能性的上下，受精卵 生殖細(xì)胞 還有體細(xì)胞 誰的全能性最高??？也就是說受精卵是最輕易發(fā)育成完整個體的 那植物細(xì)胞和動物細(xì)胞相比呢？ 植物細(xì)胞的全能性更輕易表達(dá)出來 那么既然植物細(xì)胞的全能性對比高，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(shù)可以把一塊組織去培育成一個完整個體呢？ 關(guān)于植物組織培養(yǎng)這項技術(shù)，在必修一的時候我們有一個初步的熟悉，還記不記得當(dāng)時我

5、們用什么測驗材料了？ 用胡蘿卜的根的細(xì)胞來舉行組織培養(yǎng)，那這個圖大家還記得嗎？我們先用這個胡蘿卜的根的細(xì)胞然后經(jīng)過誘導(dǎo)，得到的這個叫什么？ 在由愈傷組織去誘導(dǎo)得到什么？ 胚狀體，然后去生根發(fā)芽得到幼苗，結(jié)果發(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(diǎn)撥：今天，我們來閱讀一下教材33-35 頁，來細(xì)致研究一下植物組織培養(yǎng)技術(shù)的方法，在閱讀的同時，斟酌前面的這幾個問題。3min 議論一下3min 我們首先來看第一個問題，請同學(xué)回復(fù)一下 1.在植物組培過程中，為什么要舉行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？ 制止雜菌在上面急速生長消耗養(yǎng)分

6、，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舉行，都是無菌的。切取的時候也要對外植體舉行消毒 2.那我們在切取的時候，譬如胡蘿卜作為測驗材料，我們選擇的是胡蘿卜的，這四片面哪片面的細(xì)胞最好呢？ 為什么？輕易形成愈傷組織！細(xì)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？只是不輕易 由于我們方才說了，理論上來講植物細(xì)胞都是具有全能性的！ 那不僅說明這幾個地方的細(xì)胞可以形成愈傷組織，生殖細(xì)胞可以嗎？花藥離體培養(yǎng) 部位選好了就可以接種了，把它放到適合的培養(yǎng)基中去培養(yǎng)這些細(xì)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

7、量子代。當(dāng)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.愈傷組織有什么特點(diǎn)？具有很強(qiáng)的分裂 分化才能，愈傷組織是一團(tuán)白色或淡黃色的。它的分化程度對比低，分裂才能對比強(qiáng)。 而我們之前選擇的那個胡蘿卜根部細(xì)胞的分化程度呢？已經(jīng)高度分化了。我們知道在生物體內(nèi)，由分化程度低的細(xì)胞到高度分化的細(xì)胞的過程叫分化。 那么由高度分化的細(xì)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(xì)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(jīng)過再分化才可以得到幼苗！那我們不能讓它一向待在錐形瓶中，移栽到大田中。這就

8、是植物組織培養(yǎng)的大致過程。 4. 現(xiàn)在我們來看 依次是打亂的. 找同學(xué)排序。 在脫分化和再分化過程中是否需要賦予確定的光照呢？ 5. 那我們就要考慮了，在植物組培過程當(dāng)中，植物細(xì)胞的全能性可以表達(dá)，結(jié)果得到了一個個體，那這個細(xì)胞假設(shè)還在原來的植物體內(nèi)，這個全能性能表達(dá)出來嗎？想想表現(xiàn)全能性需要哪些條件？離體，激素，養(yǎng)分。在整個培養(yǎng)過程中還需要適合的溫度和ph。 在這些條件中 哪個是抉擇脫分化和再分化的主要因素？ 我們總結(jié)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(jié)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(shù)， 它可以用少量的測驗材料去獲得大量的一致性狀的子代

9、，科學(xué)家研究出這項技術(shù)之后，并沒有就此得志 而是開頭了其他的探究。 活動四、活動 設(shè)疑引新知：譬如說，我們來看這兩種植物我們都熟悉吧？番茄 土豆 我們都知道西紅柿是在地上結(jié)的， 土豆地下結(jié)，假設(shè)我們能培養(yǎng)出這樣的一種神秘的植物，地上結(jié)番茄，地下結(jié)土豆，是不是很節(jié)省空間啊，是不是可以有很大的經(jīng)濟(jì)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 。大家有沒有好的手段?。?假設(shè)說按照咱們以前學(xué)過遺傳的那片面內(nèi)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務(wù)必得是：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(xì)胞雖然不能

10、雜交 科學(xué)家想到了好手段 用植物的體細(xì)胞來舉行雜交， 介紹概念和意義。 那我們就一起重走一遍科學(xué)家們的探索之路來看看他們是如何得到這個雜種植株的。 活動五、自主探究，理解新知：下面請同學(xué)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(rèn)為兩個來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？ 2有沒有一種溫柔的去壁方法呢？ 3為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？誘導(dǎo)融合的方法？ 4假設(shè)兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，若只考慮兩兩融合，可形成幾種融合細(xì)胞？下一步該做何處理？ 5如何將雜種細(xì)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(shù)

11、三個階段。 那么得到的這個雜種植株是不是真的地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯呢？很可惜讓大家消沉了。并沒有。這是為什么呢？ 關(guān)鍵是它們這些基因在一起的時候會彼此干擾畢竟表達(dá)哪些基因，基因表達(dá)受多種因素的影響。 雖然展現(xiàn)了這樣一個失敗的例子，可是科學(xué)家并沒有就此放手，而是持續(xù)的舉行其他的植物體細(xì)胞雜交，那結(jié)果也有告成的，譬如說白菜和甘藍(lán)的體細(xì)胞融合在一起得到了白菜 甘藍(lán)， 有什么優(yōu)點(diǎn)呢？ 活動六、暢所欲言，巧談新知：有同學(xué)可能覺得這有什么意思啊，跟原來差的也不多呀，當(dāng)然假設(shè)你覺得這個不過癮的話，我們來個大膽的假設(shè)：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？ 不過這個也有確定科學(xué)道理的，介紹眼蟲那個。、 活動六、引導(dǎo)小結(jié)，升華新知：先找學(xué)生談，結(jié)果總結(jié) 活動七、課堂練習(xí)，運(yùn)用新知。 1、植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順諏及 誘導(dǎo)的植物激素分別是（ ） 體細(xì)胞全能性 離體植物器官、組織 或細(xì)胞 根、芽 生長素和細(xì)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. 、