高中生物 2.2《植物的克隆》教案 浙科版选修3

用心 爱心 专心1 第二节第二节 植物的克隆植物的克隆 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 简述植物组织培养的程序 3 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 教学方法 讲授与自学相结合 教学课时 2 课时 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 用心 爱心 专心2 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 用心 爱心 专心3 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 马铃薯植株并不能地上结番茄 地下结马铃薯 这说明来自异 种的基因在表达时还是互相影响的 所以我们要加强基础理论的研究 弄清楚基因表达的 调控机理 将来一定等得到地上结番茄 地下结马铃薯的番茄 马铃薯植株 板书设计 原理 植物细胞的全能性 过程 离体 脱分化形成愈伤组织 再分裂 再分化 植物组织培养 胚状体 植株 培养基 水 无机盐 蔗糖 植物激素 生长素和细 胞 分裂素 琼脂 应用 快速繁育 脱毒植株 生产植物性产品 植物的克隆 过程 异种植物细胞 去壁 融合 再生壁 杂种细 胞 植物体细胞杂交 植物组织培养 杂种植株 应用 打破远缘杂交不亲和的障碍 获得杂种植株 随堂练习 1 下列有关细胞全能性的含义 正确的是 A 每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B 生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能 C 生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D 生物体的每个细胞都经过产生 分裂 生长 衰老 死亡的全过程 2 在生物体内 细胞没有表现出全能性 而是分化为不同的组织 器官 是因为 A 细胞丧失了全能性 用心 爱心 专心4 B 基因的表达有选择性 C 不同的细胞内基因不完全相同 D 在个体发育的不同时期 细胞内的基因发生了变化 3 在离体的植物器官 组织或细胞分化形成愈伤组织的过程中 下列哪一项条件是不需要 的 A 消毒灭菌 B 适宜的温度 C 充足的光照 D 适宜的养料和激素 4 植物体细胞杂交尚未解决的问题有 A 去掉细胞壁 分离出有活力的原生质体 B 将杂种细胞培育成植株 C 让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状 D 尚未培育出属间杂种植物 布置作业 完成学案和作业本上内容 教学反思 植物组织