高中生物 植物细胞工程的基本技术教案 新人教版必修3

1、植物细胞工程的基本技术备课日期 2014 年 2 月 25 日课 型新授课教学目标知识与技能2、简述细胞工程的发展历程3、描述植物细胞全能性的含义4、简述植物组织培养的含义过程与方法简述细胞工程的概念简述细胞工程的发展历程描述植物细胞全能性的含义简述植物组织培养的含义说出植物组织培养所需的条件说出植物组织培养的基本程序列举植物组织培养的优点及实际应用情感态度与价值观体验植物组织培养技术教学重点1、 植物组织培养的原理和过程。2、 植物体细胞杂交的原理。教学难点植物组织培养的实验教学方法本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。教师可

2、采用讲授为主结合讨论的方法。教学用具多媒体课件，录象课时安排2课时教 学 内 容 （第1课时）设计与反思板书设计: 教 学 内 容（第1课时）设计与反思一、复习导入: 课件展示：（1） 克隆羊多莉，导出动物细胞工程（2） 农杆菌转化法示意图，导出植物细胞工程提问：如何由单个植物细胞得到完整的植株，这就是我们今天要研究的问题。下面请大家预习课本，完成学海导航P21要点梳理。教师巡视。二、讲授新课:1 植物组织培养技术的理论基础：细胞的全能性教师提问：什么叫细胞的全能性？课件展示：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,即每个细胞都具有全能性。教师提问：动物细胞是否具

3、有全能性？教师小结：理论上动物细胞也具有全能性，但其全能性不容易表达。克隆羊多莉的诞生表明动物体细胞核具有全能性。教师提问：生殖细胞（如精子和卵子是否具有全能性）？我们以前是否有学习过具体的实例？教师小结：植物花药离体培养，主要利用的是植物精子的组织培养得到的。教师提问：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官，这是为什么？教师小结：这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质。基因的选择性表达是细胞分化的实质。教师提问：什么叫细胞的分化呢？教师小结：如受精卵分化形成胚胎干细胞，造血干细胞分化形成红细胞和白细胞等。教师提问：细胞的分

4、化程度与细胞全能性表达的难易程度有何关系？请将胚胎干细胞、造血干细胞、白细胞的细胞全能性表达由易到难排序。教师小结：细胞分化程度越高的细胞，其全能性越难表达。2.植物组织培养的基本流程教师提问：植物叶肉细胞是高度分化的细胞，如何才能表现出它的全能性呢？请大家阅读课本P33第2段，归纳得出植物组织培养技术的简单流程。教师小结：包括两个核心步骤，脱分化和再分化，脱分化形成愈伤组织，再分化出幼根和芽。课件展示核心概念：脱分化、再分化、愈伤组织教师提问：愈伤组织与原分化的细胞相比，分化程度及细胞的全能性发生了什么变化？教师小结：愈伤组织的分化程度降低，细胞的全能性更易于表达。3.植物组织培养的条件教师

5、提问：如何在实验室进行植物组织培养呢？课件展示：植物组培实验室和部分仪器教师小结：植物组织培养首先应确保无菌的环境，所有操作过程都应避免细菌污染。第一步先配制培养基，培养基含有一定的营养和激素。然后将切取的植物组织接种到培养基上，置于适宜的温度下培养，诱导出愈伤组织后，将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上，得到试管苗，再将试管苗移栽到大田，培养成正常植株。植物材料消毒接种到诱导培养基诱导出愈伤组织接种到分化培养基分化出幼苗完整植株教师引导学生归纳植物组织培养的概念。三、课堂小结: 植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条

6、件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。四、课堂练习:1. 下列各项中，不属于植物组织培养脱分化阶段的必要条件的是（ ）A培养基需消毒灭菌 B.给予适宜的温度C. 给予充足的光照 D.给予适宜的养料和激素2.在植物组织培养的培养基中，能起诱导作用的物质是（ ）A维生素和氨基酸 B.细胞分裂素和生长素C.蔗糖和葡萄糖 D.钙、镁等元素3植物组织培养过程的顺序是（ ）离体的植物器官、组织或细胞 根、芽 愈伤组织 脱分化 再分化 植物体A BC D4.关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ ）A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果C 、愈伤组织的形

7、成是离体动物细胞分化的结果D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果5将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （ ）A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素C、离体状态 D、导入指定基因五、布置作业:名校学案：本节内容的课堂基础达标 六、教学效果追忆:教 学 内 容（第2课时）设计与反思一、复习导入: 课件展示：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。师：如何得到这样的植物？下面请大家预习课本，完成学海导航P22要点梳理。教师巡视。二、讲授新课:师：1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融

8、合，遇到的第一个障碍是什么？生：回答（去除细胞壁）师：有没有一种温和的去细胞壁的方法？生：回答（有,用酶，纤维素酶和果胶酶去细胞壁）师：补充：酶有专一性，而细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以用纤维素酶和果胶酶去壁将不会对其内的原生质体造成损伤。师：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？生：思考回答师：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？师：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会自然融合吗？生：思考回答（必须要一定的技术进行人工诱导。）师：人工诱导方法有哪些？生：思考回答（人工诱导的方法物

9、理法：离心.振动.电激。化学:聚乙二醇(PFG)作诱导剂0师生共同总结：师： 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。师：植物体细胞杂交技术的意义如何？生：思考回答（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）师生：成果：白菜-甘蓝等三、课堂小结: 植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。四、课堂练习:1下图为植物细胞融合及组织培养过程示意图。下列说法不正确的是 （ ） A植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B杂种细胞经过和过程可以培育成杂种植株，说明杂种细胞具有全能性C尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy2.科学家利用细胞工程培育了“白菜甘蓝”杂种植株，如下图所示，请根