植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)科高中生物教材名稱：選修3教材出版社：人民教育出版社課題名稱植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)年級(jí)：高二學(xué)期：第二學(xué)期教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)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（二）能力目標(biāo)1.通過對(duì)植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的過程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)知識(shí)的遷移能力2.通過對(duì)基本概念、基本原理的正確理解和掌握，逐步形成判斷、分析、綜合等思維能力（三）情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)通過對(duì)植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的設(shè)計(jì)，體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生勇于探索、敢于實(shí)踐科學(xué)精神。指導(dǎo)思想本節(jié)主要介紹了植物細(xì)胞工程的兩項(xiàng)基本技術(shù)，一些

2、內(nèi)容和原理在必修模塊中已埋下伏筆，但作為一項(xiàng)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(dòng)、層層設(shè)疑并結(jié)合討論的方法，同時(shí)結(jié)合導(dǎo)學(xué)案，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)（1）植物組織培養(yǎng)的原理和過程（2）植物體細(xì)胞雜交的過程2.難點(diǎn)（1）植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)（2）植物體細(xì)胞雜交過程教學(xué)思路 首先通過閱讀教材資料“細(xì)胞工程的發(fā)展歷程”，結(jié)合必修一所學(xué)知識(shí)，引入細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)細(xì)胞全能性。 在“植物組織培養(yǎng)”這一基本技術(shù)的教學(xué)過程中，通過“創(chuàng)設(shè)情景引入新知視頻教學(xué)思考討論歸納總結(jié)習(xí)題鞏固”的方式來完成。 在“植物體細(xì)胞雜交技術(shù)”這一基本

3、技術(shù)的教學(xué)過程中，通過“創(chuàng)設(shè)情景討論引入直接講授問題教學(xué)歸納總結(jié)反饋答疑習(xí)題鞏固”的方式來完成。教學(xué)手段自主學(xué)習(xí)、小組討論、問題教學(xué)法、講授法等主要資源 “胡蘿卜的組織培養(yǎng)” 自錄視頻、ppt課件、自編學(xué)案、投影儀等教學(xué)過程預(yù)設(shè)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖第一課時(shí)1.閱讀教材p32 “細(xì)胞工程的發(fā)展歷程”，導(dǎo)入本專題2.細(xì)胞工程的概念3.植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)細(xì)胞全能性a概念b原因c生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性？4.植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)技術(shù)（1）植物組織培養(yǎng)技術(shù)過程a播放“實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng)” 自錄視頻，提出問題b總結(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖c植物組織培養(yǎng)的必要條件植物組織培養(yǎng)技

4、術(shù)的概念 5布置作業(yè)第二課時(shí)1創(chuàng)設(shè)情境，問題引入2新課講授（2）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的流程圖植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義3.反饋4.小結(jié)5布置作業(yè)投影問題：1.細(xì)胞工程中主要應(yīng)用到什么原理？2. 細(xì)胞工程中主要涉及哪些領(lǐng)域？投影顯示：細(xì)胞工程的概念理解：細(xì)胞工程原理與方法、操作水平、目的、類型。探討：細(xì)胞工程與基因工程的操作水平有什么不同？例題：下列哪一項(xiàng)技術(shù)屬于細(xì)胞工程范疇？a 超級(jí)雜交水稻的培育b 抗蟲棉的培育c 胡蘿卜組織培養(yǎng)技術(shù)d 無籽西瓜的培育投影問題： 什么是細(xì)胞的全能性？ 為什么已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能？ 生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒

5、有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？投影思考：一位果農(nóng)偶然在果園里發(fā)現(xiàn)，一株蘋果樹的某一枝條上所接的果大、果形佳、口感好。性狀優(yōu)于其他的果。為了快速推廣這一品種，盡快取得經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)該怎么做？學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)，教師點(diǎn)評(píng)，適時(shí)引出“植物組織培養(yǎng)”技術(shù)。投影播放視頻：實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng)投影問題：胡蘿卜的組織培養(yǎng)的原理是什么？ 為什么要切取胡蘿卜根的形成層部分，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）是否也能培養(yǎng)成小植株？3.什么叫做植物細(xì)胞脫分化、再分化？4.在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，哪些環(huán)節(jié)需要無菌操作？為什么要強(qiáng)調(diào)無菌操作？重點(diǎn)補(bǔ)充：生長素和細(xì)胞分裂素協(xié)同調(diào)控在組織培養(yǎng)中的作用。簡介“激素杠桿”含義。生

6、長素/細(xì)胞分裂素1,主要誘導(dǎo)脫分化和根原基的形成；生長素/細(xì)胞分裂素1,主要作用是： 和 的形成；生長素/細(xì)胞分裂素1, 主要作用是： 和 的形成；（6）概括出植物組織培養(yǎng)的流程圖（7）歸納植物組織培養(yǎng)的必要條件：2.植物組織培養(yǎng)的概念：在 和 的條件下，將 的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配置的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生 、 ，最終形成完整的植株。【課后作業(yè)】1.細(xì)胞的全能性是指a.具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的完整細(xì)胞，能進(jìn)行各種生理活動(dòng)b.具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，無細(xì)胞核的細(xì)胞也能完成特定的生理活動(dòng)c.已分化的生物體細(xì)胞具有使后代形成完整個(gè)體的潛能d.具有該物種所特有的全套

7、遺傳物質(zhì)的細(xì)胞2.下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是a.花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料 b.植物細(xì)胞具有全能性c.外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官 d.外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織3下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述，正確的是 a. 葉肉細(xì)胞脫分化后可形成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 b葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織 c. 融合植物葉肉細(xì)胞時(shí)，應(yīng)先去掉細(xì)胞膜 d葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí)，可以表現(xiàn)出全能性4.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項(xiàng)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5.用高度分化的植物細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形

8、成愈傷組織，下列敘述錯(cuò)誤的是 a.該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的b.該愈傷組織的細(xì)胞沒有全能性c.該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成d.該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)6.以下四種細(xì)胞工程技術(shù)中培育出的新個(gè)體，只含有一個(gè)親本遺傳性狀的是 a.植物組織培養(yǎng) b.細(xì)胞融合 c.動(dòng)物胚胎移植 d.細(xì)胞核移植7.在下列選項(xiàng)中，不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是a利用基因工程培育抗棉鈴蟲的棉花植株b利用細(xì)胞工程技術(shù)培養(yǎng)“番茄一馬鈴薯”雜種植株c. 利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株d利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，得到染色體數(shù)目加倍的植株8.下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此回答：(1)

9、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)若是花藥，則是_ 植株，繼續(xù)對(duì)其使用_ _處理可獲得_ _正常植株，該過程稱為_ _。(4)若是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是_ _，這說明根尖細(xì)胞_ _。（第二課時(shí)）【知識(shí)要點(diǎn)】（二）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.過程（1）流程圖寫出下列字母所代表的過程： c d f (2)思考并回答下列問題 （1）什么叫去壁？為什么要去壁？去壁的常用方法是什么？hcl也能破壞細(xì)胞壁，能用hcl去壁嗎？（2）什么叫做原生質(zhì)體？一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞相當(dāng)于原生質(zhì)體嗎？原生質(zhì)體與原生質(zhì)層有何區(qū)別？（3）誘導(dǎo)融合的

10、方法有哪些？原生質(zhì)體融合體現(xiàn)了膜的什么特性？原生質(zhì)體融合的實(shí)質(zhì)是什么？（4）若只考慮兩兩融合，融合后的原生質(zhì)體有哪些類型？所需的類型是什么？用什么方法能得到所需類型？（5）植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志是什么？（6）得到雜種細(xì)胞后再如何操作才能得到雜種植株？（7）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可分為哪些階段？（8）二倍體白菜與二倍體甘藍(lán)經(jīng)過體細(xì)胞雜交所得到的雜種植株是幾倍體？是否可育？2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念：將不同種的植物 ，在一定條件下 成 ，并將其培育成 的過程。3. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義：克服不同生物 的障礙。4.成功實(shí)例： 、 、 。【課后作業(yè)】1.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中去掉細(xì)胞壁常用的物質(zhì)是

11、a胰蛋白酶和胃蛋白酶 b.hcl和纖維素酶 c.纖維素酶和果膠酶 d.限制性核酸內(nèi)切酶和dna連接酶2.關(guān)于植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，錯(cuò)誤的說法是 a.可以突破自然生殖隔離的限制而得到種間雜種植株b.使用聚乙二醇可以誘導(dǎo)兩種愈傷組織細(xì)胞直接融合c.此項(xiàng)技術(shù)往往需要使用纖維素酶和果膠酶處理待融合細(xì)胞d.植物組織培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞雜交的最基礎(chǔ)的工作手段3.下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，正確的是 a.植物細(xì)胞工程中，融合葉肉細(xì)胞時(shí)應(yīng)先去掉細(xì)胞膜，制備原生質(zhì)體b.植物體細(xì)胞雜交，培育出的新品種一定不是單倍體c.植物細(xì)胞工程中，葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織d.單克隆抗體制備過程中，采用不經(jīng)免疫的b淋巴細(xì)胞與骨

12、髓瘤細(xì)胞融合從而獲得雜交瘤細(xì)胞4.植物體細(xì)胞雜交是利用不同物種的兩個(gè)體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞的過程。該過程是指a.不同植物的精子與卵細(xì)胞的融合 b.不同植物的原生質(zhì)體的融合c.完整的兩個(gè)體細(xì)胞的融合 d.植物花粉細(xì)胞的兩兩融合5. 與傳統(tǒng)育種相比,植物體細(xì)胞雜交在培育作物新品種方面的重大突破表現(xiàn)在a.證明雜種細(xì)胞具有全能性 b.克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙c.縮短育種周期,減少盲目性 d.快速培育無病毒植株,保留雜種優(yōu)勢6.據(jù)圖回答下列問題：（1）過程是用 處理細(xì)胞的細(xì)胞壁，后經(jīng)過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，實(shí)際融合的過程中原生質(zhì)體可能會(huì)形成 種細(xì)胞團(tuán)（只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況）。是 的過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是 。（2）在過程培養(yǎng)中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培