植物細胞工程的基本技術(shù)教案2016

1、專題二 細胞工程第一節(jié) 植物細胞工程的基本技術(shù)教學(xué)目標：1知識方面：（1） 細胞的全能性。（2） 植物細胞工程的主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交。2情感態(tài)度方面：（1） 通過介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細胞雜交技術(shù)，激發(fā)學(xué)生探索生命科學(xué)奧秘的興趣，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生達到用發(fā)展的眼光看問題、分析問題，勇于開拓、推陳出新。（2） 在植物細胞工程兩種技術(shù)的學(xué)習(xí)中，滲透科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)精神的養(yǎng)成教育，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的的唯物主義世界觀和人生觀。3能力方面：（1） 合理利用圖像、資料等多媒體課件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析應(yīng)用能力和整合信息的綜合能力。（2） 創(chuàng)設(shè)問題，在質(zhì)疑、探究中培養(yǎng)學(xué)生獨立思

2、考、推理判斷和創(chuàng)造性思維能力。（3） 通過聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。教學(xué)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。教學(xué)難點：植物組織培養(yǎng)的實驗、植物體細胞雜交教學(xué)方法：探究引導(dǎo)法、討論法、講授法相結(jié)合。具體教學(xué)思路：1課前布置預(yù)習(xí)；2溫故知新，復(fù)習(xí)細胞全能性理論。3充分利用學(xué)生已有知識，借助多媒體教學(xué)手段，提供更多的資料供學(xué)生閱讀，讓學(xué)生探究知識的奧秘。4智能訓(xùn)練，實現(xiàn)知識的正向遷移。教學(xué)課時：1課時教學(xué)過程：教學(xué)過程通過創(chuàng)業(yè)故事，引入新課學(xué)習(xí)新課一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.植物細胞具有全能性2細胞全能性的定義3. 細胞全能性的體現(xiàn)4.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要

3、條件5.細胞未表現(xiàn)出全能性的原因6比較細胞全能性的大小7比較脫分化和再分化二、植物體細胞雜交技術(shù)1.獲得原生質(zhì)體的方法2.人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合（1）誘導(dǎo)方法（2）融合的原理（3）融合的結(jié)果3.融合完成的標志4.雜種細胞形成雜種植株5.植物體細胞雜交技術(shù)的意義6. 比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)與植物體細胞雜交技術(shù)7. 比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)和動物細胞培養(yǎng)8比較植物體細胞雜交技術(shù)和動物細胞融合課堂練習(xí)與檢測布置作業(yè)教學(xué)內(nèi)容師：有沒有同學(xué)認識這種植物？生：一株草，雜草？師：它是一種“仙草”，古人譽為“救命仙草”，古人把它比喻成救命仙草，說明它有強大的功效。它真正的學(xué)名叫“鐵皮石斛”，現(xiàn)代科學(xué)研究表明鐵皮石斛是

4、一種名貴的中草藥，能有效提高人體的免疫力。 下面介紹的這個故事就與這種仙草有關(guān)，故事純屬虛構(gòu)，如有雷同，實屬巧合。 鄭方正是磐安縣冷水鎮(zhèn)一名普通的藥材商人。當?shù)匾吧F皮石斛對生長環(huán)境要求非常苛刻，一般生長在海拔較高的高山懸崖或是巖石裂縫中，生長環(huán)境的特殊、惡劣，導(dǎo)致了野生鐵皮石斛的產(chǎn)量極少，非常的稀有。2004年，他發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛供不應(yīng)求，價格居高不下，野生的鐵皮石斛市場價格達每公斤40005000元。市場前景十分廣闊。他便決定開始人工繁殖鐵皮石斛。經(jīng)過6年，他投資的基地植物組織培養(yǎng)室攻克重重技術(shù)難關(guān)，經(jīng)過反復(fù)實驗，批量培養(yǎng)出6萬瓶鐵皮石斛試管苗，這些試管苗移栽大田成活率達95%以上，可種植面積

5、達10畝，市場價值30萬元。2011年，鄭方正又聯(lián)合當?shù)?1位村民共同投資200多萬元，建成無菌恒溫的鐵皮石斛種苗基地，成功培育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的種苗。2011年，在科普惠農(nóng)興村計劃行動中，鄭方正被評為磐安縣級科技示范戶，他牽頭的鐵皮石斛培育基地被選為磐安縣級科普示范基地。師：以上創(chuàng)業(yè)故事是在哪種技術(shù)指導(dǎo)下產(chǎn)生經(jīng)濟效益的？即在短時間內(nèi)如何實現(xiàn)植物快速大量繁殖？生：植物組織培養(yǎng)技術(shù)。師：非常好。下面請同學(xué)們寫出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本流程圖。生：離體的植物器官，組織或細胞脫分化形成愈傷組織，再分化形成幼根、芽（胚狀體），發(fā)育成的幼苗移栽至田間，最終形成一個完整的植物個體。師：1.為什么離體的植物器官、組

6、織或細胞能培養(yǎng)成完整的植物體？比如離開植物體的一片花瓣就可以培育出完整的植株。生：植物細胞的全能性。2. 什么是細胞的全能性？生：生物體的每一個細胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體的潛能。3.假設(shè)現(xiàn)有離體的植物器官、組織或細胞是否一定能夠培養(yǎng)成完整的植物體？例如一片樹葉離開植物體落入土壤后，它能自發(fā)形成一個完整的植物個體嗎？生：不一定。4.植物細胞全能性表現(xiàn)需要哪些條件？類比“天時、地利、人和”等生：完整的細胞含有全套的遺傳信息、離體、提供營養(yǎng)物質(zhì)、激素等條件。5.為什么花瓣在植物體上只能是花瓣，不能成為葉片，或者花瓣獨立形成一個完整的植物個體？生：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表

7、達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為各種的組織器官。6.比較細胞全能性的大?。?）植物體有哪些細胞？受精卵 生殖細胞 體細胞花藥花粉細胞培養(yǎng)愈傷組織分化出小植物單倍體植株正常植株7.比較脫分化和再分化脫分化再分化是否光照結(jié)果激素種類及其比例師生一起歸納：植物細胞培養(yǎng)的概念，在無菌和人工控制的條件下將離體的植物器官組織細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予一定的激素刺激，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織，芽叢，最終形成完整的植株師：曾經(jīng)有科學(xué)家提出這樣一個設(shè)想：讓番茄和馬鈴薯雜交，培育出一種地上結(jié)番茄果實，地下結(jié)馬鈴薯塊莖的植物。這就要用到植物體細胞雜交技術(shù)。師生：植物體細胞雜交技術(shù)的概念師：1.你認為兩個來自

8、不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？生：去除細胞壁師：2.有沒有一種溫和的去細胞壁的方法？生：有,用酶，纖維素酶和果膠酶去細胞壁師：補充：酶有專一性，而細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以用纖維素酶和果膠酶去壁將不會對其內(nèi)的原生質(zhì)體造成損傷。師：2.細胞壁去除之后，另一個關(guān)鍵關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是原生質(zhì)體融合，而把原生質(zhì)體的放在一起會自然融合嗎？生：必須要一定的技術(shù)進行人工誘導(dǎo)。師：3.人工誘導(dǎo)方法有哪些？生：人工誘導(dǎo)的方法物理法：離心、振動、電激。化學(xué):聚乙二醇(PFG)作誘導(dǎo)劑師生：師： 流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質(zhì)體與一個番茄的原生質(zhì)體之間的融合，可真正在實際操作過程中

9、，是把許多馬鈴薯的原生質(zhì)體和許多番茄的原生質(zhì)體放在一起，讓它們自由融合，再從中篩選出所需的雜種細胞。 由于不同種的細胞其細胞膜的特點不一樣，如不作任何處理，把它們放在一起，讓它們自然融合是不可能的，所以原生質(zhì)體間的融合必須要人工誘導(dǎo)。師：4.如果兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理？生：植物組織培養(yǎng)，培育成新的植物體師：植物體細胞雜交技術(shù)的意義如何？引導(dǎo):（1）不同種生物之間基因能自由交流嗎（雜交）？（2）通過什么技術(shù)能實現(xiàn)某種細胞含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，這種細胞（雜種細胞）通過什么技術(shù)使其最終發(fā)育成一個完整的個體？生：總結(jié)得出，植物體細胞雜交技術(shù)能克服遠源

10、雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。5雜種植株=雜交植株嗎？植物體細胞雜交技術(shù)的意義如何？植物體細胞雜交技術(shù)是哪種生物變異？6.比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)與植物體細胞雜交技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細胞雜交技術(shù)原理選材技術(shù)操作7.比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)和動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基的性質(zhì)培養(yǎng)基的成分培養(yǎng)結(jié)果8.比較植物體細胞雜交技術(shù)和動物細胞融合植物體細胞雜交技術(shù)動物細胞融合原理誘導(dǎo)手段誘導(dǎo)過程鞏固練習(xí)與能力提高1、有關(guān)全能性的敘述，不正確的是 A受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高B生物體內(nèi)細胞由于分化，全能性不能表達C卵細胞與受精

11、卵一樣，細胞未分化，全能性很高D植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性2、下列屬于組織培養(yǎng)的是 A.花粉培育成單倍體植株 B. 芽發(fā)育成枝條C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D.未受精的卵細胞發(fā)育成個體3、由基因型為Aa植株的花粉和基因型為Bb植株的花粉，除去細胞壁后，進行原生質(zhì)體融合，可以得到多少種基因型不同的細胞（僅考慮兩個細胞融合） A、6種 B、8種 C、10種 D、12種4、下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：（1）步驟是去掉 ，使植物細胞成為 ，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）在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是 ，其中步

12、驟相當于 ，步驟相當于 。（4）利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？板書設(shè)計（小結(jié)）：一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本流程2.細胞的全能性的含義、原因及大小比較3.細胞在生物體內(nèi)沒有表現(xiàn)全能性的原因4.植物組織培養(yǎng)的原理5.植物組織培養(yǎng)的定義二、植物體細胞雜交技術(shù)1.概念2.基本流程2.獲得原生質(zhì)體的方法3.人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法、結(jié)果、融合完成的標志4.雜種細胞形成雜種植株5. 植物體細胞雜交的意義6.比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)與植物體細胞雜交技術(shù)7.比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)和動物細胞培養(yǎng)8.比較植物體細胞雜交技術(shù)和動物細胞融合課后

13、感受與交流教學(xué)方法與目的顯示“鐵皮石斛”圖片，利用生活中的真實創(chuàng)業(yè)故事，引人入勝，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情，引入新課，使學(xué)生能夠?qū)⒅卑椎慕虒W(xué)內(nèi)容與生活生產(chǎn)經(jīng)濟效益緊密聯(lián)想提出問題，引出細胞的全能性的復(fù)習(xí)。通過假設(shè)，使學(xué)生聯(lián)想，運用已有的知識和經(jīng)驗，進行判斷。引出問題，培養(yǎng)學(xué)生歸納、解答問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生看問題的更加全面性與完整性深層次的問題，能活躍學(xué)生的思維，為知識能力的遷移與運用奠定扎實的基礎(chǔ)。利用比較學(xué)習(xí)的方法，能學(xué)生易錯的知識點細化，分清模糊的概念，加深專業(yè)名詞理解與記憶。師生一起總結(jié)歸納，調(diào)動了全班同學(xué)的參與度與學(xué)習(xí)氣氛。利用“異想天開”發(fā)散學(xué)生思維，體驗學(xué)習(xí)的趣味與快樂感覺。利用探究式問題，啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生大膽回答問題，從而在不知不覺中滲透新知識的學(xué)習(xí)。該知識點常常是考試要點，但是由于實驗條件的限制，學(xué)生缺乏科學(xué)研究實驗操作體驗，本教學(xué)知識點應(yīng)又教師進行實驗過程的講解及