《植物的克隆》教案1.doc

植物的克隆教案【教学目标】知识与能力方面：1、简述植物细胞全能性的含义。2、说出植物克隆成功所需的条件。4、简述植物细胞培养和器官培养的方法和意义。5、简述植物细胞工程的概念、操作过程和应用。过程与方法方面：通过小组合作或者自学的方法，总结植物克隆技术流程，发展合作学习和自学能力。情感态度、价值观方面：认同细胞生物学基础理论研究与技术开发之间的关系，体会S(科学)、T(技术)、S(社会)三者之间的相互关系。【教学重点】植物组织培养的理论与过程。【教学难点】脱分化的概念，植物体细胞杂交。【教学过程】(导入新课)师：引导学生观看课件首页的三幅图，这都是通过植物组织培养获得的试管苗。师：为什么植物的一团组织或以个细胞就可以培育出完整的植株呢？生：因为植物细胞具有全能性。小组讨论以下问题，并派代表回答： 1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，原因是生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。植物细胞表现出全能性的必要条件：离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。2、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。(提出问题)如何把植物的一个细胞培育出完整的植株呢？(学生活动)阅读课文，师生共同绘出植物组织培养的流程图。(总结归纳)1、植物组织培养的过程，概括来说就是：离体的植物器官，组织或细胞脱分化形成愈伤组织，再分化根、芽，最终形成植株的过程。这个过程中有一个关键的概念，脱分化。脱分化的是怎么发生的？脱分化的概念：分化的细胞经诱导后，失去特有的结构功能转变成末分化的细胞的过实程。实质：是恢复细胞的全能性的过程(脱去细胞分化)。脱分化的结果是什么？形成愈伤组织。2、植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。植物组织培养流程图3、离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整的植物体？不能，因为细胞已经分化，失去了分裂能力。4、决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素的种类和比例。特别是生长素和细胞分裂素的协同调控作用在组培中非常重要，被称为“激素杠杆”。植物组织培养一般用于植物的快速繁育，还可以用来培育脱毒植株，有时如果培育到愈伤组织就一直传代下去的话，还可以用来生产紫草素等药物。(提出问题)20世纪60年代，有的科学家提出这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交，培育出一种地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。这就要用到植物体细胞杂交技术。植物体细胞杂交技术是如何操作的？(学生活动)阅读课文，小组合作绘出流程图并说明每一步骤的目的。(总结归纳)1、两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？去除细胞壁。有没有一种温和的去细胞壁的方法？用纤维素酶和果胶酶专一性的去掉细胞壁，而不损伤原生质体。2、以上就是植物体细胞杂交技术的第一个关键步骤，过程二关键步骤如何？细胞壁去除之后，另一个关键关键环节就是原生质体融合，而把原生质体的放在一起是不会自然融合的，必须用到一定的技术进行人工诱导。人工诱导的方法：物理法：离心、振动、电激。化学法:聚乙二醇(PFG)作诱导剂说明： 流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中筛选出所需的杂种细胞。 由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。3、如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？利用植物组织培养技术，培育成新的植物体(所以说植物组织培养技术是植物细胞工程的基础)。4、植物体细胞杂交技术的意义如何？克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界中没有的、具有优良品质的新品种。现已有的成果：白菜-甘蓝、番茄-马铃薯等。但目前遇到的普遍问题是杂种植株的基因表达并不是完全成功的，获得的番茄-马铃薯植