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

1、2.1 . 1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)、教學(xué)目標(biāo)1. 簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。2. 列舉植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)用。3. 嘗試進行植物組織培養(yǎng)。情感態(tài)度和價值觀 體驗植物組織培養(yǎng)技術(shù) 能力方面 嘗試植物組織培養(yǎng)技術(shù) 二、教學(xué)重點和難點 1.教學(xué)重點植物組織培養(yǎng)的原理和過程。(2)植物體細(xì)胞雜交的原理。植物細(xì)胞工程應(yīng)用的實例。2.教學(xué)難點 植物組織培養(yǎng)的實驗 三、教學(xué)策略本節(jié)教材內(nèi)容對學(xué)生來說， 雖說在必修模塊中學(xué)了一些細(xì)胞的知識，但仍然是一個新的領(lǐng)域，學(xué)習(xí)起來有一定的困難。教師可采用講授為主結(jié)合討論的方法。四、教學(xué)手段 錄像、軟件。五、教學(xué)過程教學(xué)過程1、課前預(yù)習(xí)， 布置預(yù)習(xí)作 業(yè)2、

2、創(chuàng)設(shè)情境 引入新課3、學(xué)習(xí)新課植物細(xì)胞工程的基本技 術(shù)(1)細(xì)胞 的全 能性a定義b原因c植物細(xì)胞表 現(xiàn)出全能性 的必要條件教學(xué)內(nèi)容生：1.請分別理出細(xì)胞全能性和植物 組織培養(yǎng)的知識結(jié)構(gòu)和層次。2對高一必修課中與上述兩知識點有 關(guān)的內(nèi)容進行全面、充分地復(fù)習(xí)。3找出新舊知識之間的聯(lián)系與區(qū)別。 師：引導(dǎo)學(xué)生觀看專題的首頁的三幅 圖，題圖的愚意是表明細(xì)胞工程是在細(xì) 胞水平的操作，它包含植物細(xì)胞工程和 動物細(xì)胞工程等方面。在章引言中通過 列舉細(xì)胞工程的應(yīng)用，把學(xué)生帶進細(xì)胞 工程的科技領(lǐng)域。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)細(xì)胞工 程的概念。師：細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分 子生物學(xué)的原理和方法， 通過細(xì)胞水平 或細(xì)胞器水

3、平上的操作，在細(xì)胞整體水 平或細(xì)胞器水平，按照人們的意愿來改 變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品 的一門綜合科學(xué)技術(shù)。根據(jù)操作對象的 不同，可分為植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞 工程兩大領(lǐng)域。師：為什么植物的一個花瓣就可以培育 出完整的植株呢？生：細(xì)胞的全能性師：對，是細(xì)胞的全能性，我們一起把 細(xì)胞的全能性知識復(fù)習(xí)起來 師：投影顯示質(zhì)疑問題。1、什么是細(xì)胞的全能性？表現(xiàn)全能性 的條件？2、為什么運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把 植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整 植物體？3、克隆羊“多莉”的誕生說明了什么？4、生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出 全能性，而是分化成不同的組織器官？ 對于問題4:教師啟發(fā)學(xué)生將題目讀懂

4、 弄透，對新舊知識進行必要的加工和整 合，再得出結(jié)論2、為什么運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把 植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整 植物體？生：細(xì)胞的全能性： 師：何為細(xì)胞的全能性？ 生：已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完也_ 個體的潛能。師：為什么已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育教學(xué)手段和方法學(xué)生復(fù)習(xí)舊的知識顯示三幅圖，教師按圖講解，以引入新課，課件顯示本節(jié)課的標(biāo)題2.1 .植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)。提出問題，引出細(xì) 胞的全能性的復(fù)習(xí)課件顯示問題，學(xué)生思考啟發(fā)學(xué)生回答問題學(xué)生一一回答問題預(yù)期目標(biāo) 復(fù)習(xí)舊知識，為 學(xué)習(xí)新的知識 奠定基礎(chǔ)。使直白的教學(xué) 內(nèi)容變得有思 維力度。復(fù)習(xí)舊知識，為 學(xué)習(xí)新的知識 奠定基礎(chǔ)。教學(xué)

5、過程（2）植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)細(xì)胞脫分化a概念b實質(zhì)c結(jié)果教學(xué)內(nèi)容成完整個體的潛能 生：原因：生物體的每一個細(xì)胞都含有 本物種的全套遺傳物質(zhì), 都有發(fā)育成完 整個體的全套基因。 師：回答得很好 師：植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件 是什么？ 生：植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條 件：離體、提供營養(yǎng)物質(zhì)、激素及其他 適宜條花3、克隆羊“多莉”的誕生說明了什么？師：動物細(xì)胞隨著細(xì)胞分化程度的提高 而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是 指整體細(xì)胞而言。（細(xì)胞核，它含有保 持物種遺傳性所需的全套基因， 而且并 沒有因細(xì)胞分化而丟失基因，因此高度分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性）4、生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出

6、 全能性，而是分化成不同的組織器官？ 師：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表 達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化 成為不同的組織器官。師：如何把植物的一個花瓣就可以培育 出完整的植株呢？生：植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) 生：概括其過程：離體的植物器官，組 織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織， 根、芽，最終形成植物 師：脫分化的概念是什么？ 師：脫分化的概念：分化的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo) 后，失去特有的結(jié)構(gòu)功能轉(zhuǎn)變成末分化 的細(xì)胞的過實程。實質(zhì)：是恢復(fù)細(xì)胞的 全能性的過程（脫去細(xì)胞分化） 師：脫分化的結(jié)果是什么？ 生：形成愈傷組織 師：下面學(xué)生根據(jù)植物細(xì)胞工程的基本 技術(shù)的過程討論書本上的討論 生：回答書本討論 1，2，3

7、生：討論題1植物組織培養(yǎng)中用到的培 養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長，然而各種雜菌同樣也可以在 上面迅速生長，所以植物組織培養(yǎng)過程 中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污 染，迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng) 物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程 中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)再分化教學(xué)手段和方法這個內(nèi)容學(xué)生回答不全，教師補充這個內(nèi)容學(xué)生回答不全，教師補充學(xué)生觀看植物細(xì)胞 工程的基本技術(shù)的 錄象片胡蘿卜的組 織培養(yǎng)，教師引導(dǎo) 學(xué)生概括其過程， 教師給以引導(dǎo) 新的概念，教師闡 明學(xué)生討論書本上的 討論題 學(xué)生歸納預(yù)期目標(biāo)細(xì)胞的全能性 的相應(yīng)知識回 憶分清植物細(xì)胞 全能性與動物 全能性的不同

8、使學(xué)生體驗到 科學(xué)是一個探 究過程，從而解 決難點學(xué)生掌握概念把本節(jié)課的難 點植物細(xì)胞工 程的基本技術(shù) 的過程分解成 問題討論解決教學(xué)過程植物細(xì)胞工教學(xué)內(nèi)容致培養(yǎng)物迅速死亡。師：回答很好生:胡蘿卜的其他部分(如莖、葉、花) 也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘導(dǎo)愈 傷組織比較困難。師生一起：完成完成植物細(xì)胞工程的基 本技術(shù)的流程圖教學(xué)手段和方法預(yù)期目標(biāo)程的基本技師生一起完成植物 細(xì)胞工程的基本技 術(shù)的流程圖解術(shù)的流程圖培養(yǎng)學(xué)生的總 結(jié)能力，使學(xué)生 體驗到科學(xué)是 一個探究過程，脫分化處理的必要(3)植物體細(xì)胞雜交技植物體細(xì)胞雜交技術(shù)概*祁列大*的*:由51*1葉S電4.根.TiiM師：1、離體的器官、

9、組織或細(xì)胞如果 不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的 植物體？2、決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān) 鍵因素是什么？生：1、不能，因為細(xì)胞已經(jīng)分化，失 去了分裂能力。師：植物激素的種類和比例。特別是生 長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在 組培中非常重要，被稱為“激素杠 桿”。師生一起歸納：植物細(xì)胞培養(yǎng)的概念： 無菌和在人工控制的條件下將體的植 物器官組織.細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的 培養(yǎng)基上，給予一定的培養(yǎng)，誘導(dǎo)產(chǎn)生 愈傷組織，芽叢，最終形成完整的植 株.它植物是細(xì)胞工程的主要技術(shù) 師：20世紀(jì)60年代，有的科學(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

10、。這就要用到植物體細(xì) 胞雜交技術(shù)。師生：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念 師：1.你認(rèn)為兩個來自不同植物的體 細(xì)胞完成融合，遇到的第一個障礙是什進一步提出問題學(xué) 生討論學(xué)生回答第二個問題教師點 拔師生一起歸納植物 細(xì)胞培養(yǎng)的概念設(shè)置情境引出新的 知識師生一起學(xué)習(xí)重點概念使學(xué)生把握關(guān) 鍵知識歸納重點概念自然過度到植 物體細(xì)胞雜交 技術(shù)的內(nèi)容利于后面知識教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容過程1去除細(xì)胞壁過程2誘導(dǎo)原生質(zhì)體融a是關(guān)鍵環(huán)節(jié)b人工誘導(dǎo)方法：物理：離心.振動.電激?；瘜W(xué)：聚乙二醇(PFG)作誘導(dǎo)c植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的流程圖么？ 生: 師： 法？ 生： 胞壁去除細(xì)胞壁2.有沒有一種溫和的去細(xì)胞壁的方有，用酶，纖維素酶

11、和果膠酶去細(xì)師：補充：酶有專一性，而細(xì)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：(3)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(xì)胞，下一步該 對此細(xì)胞做何種處理？ 生：植物組織培養(yǎng)，培育成新的植物體 師：以上就是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的第 一個關(guān)鍵步驟，過程二關(guān)鍵步驟如何？ 師：細(xì)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， 的放在一起會自然融合嗎？而把原生質(zhì)體生：必須要一定的技術(shù)進行人工誘導(dǎo)。 師：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?；瘜W(xué)：聚乙二醇(PFG)作誘導(dǎo) 劑 師生：師：流程圖中為了簡化，

12、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，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(xì) 胞。 由于不同種的細(xì)胞其細(xì)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：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義如何？ 生:克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，培育教學(xué)手段和方法 學(xué)生閱讀書本回答 問題教師補充多媒體展示電激法 將野生馬鈴薯與栽 培馬鈴薯進行細(xì)胞 融合師生共同總結(jié)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)流程圖進行總結(jié) 說明的理解預(yù)期目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的閱 讀