2022-2023年度 名師 《植物的克隆》教案

1、PAGE7第二節(jié)植物的克隆【學習目標】1簡述植物細胞全能性的含義2簡述植物組織培養(yǎng)的程序3說出植物克隆成功所需的條件4簡述植物細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的方法和意義5簡述植物細胞工程的概念、操作過程和應用【教學重點】植物組織培養(yǎng)的理論與過程。【教學難點】脫分化的概念，植物體細胞雜交?！窘虒W方法】講授與自學相結合【教學過程】（一）引入新課師：引導學生觀看課件首頁的三幅圖，這都是通過植物組織培養(yǎng)獲得的試管苗。師：為什么植物的一團組織或以一個細胞就可以培育出完整的植株呢生：因為植物細胞具有全能性。（二）植物細胞的全能性和組織培養(yǎng)方法小組討論以下問題，并派代表回答：1、什么是細胞的全能性表現(xiàn)全能性的條件細胞的

2、全能性是指已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，原因是生物體的每一個細胞都含有本物種的全套遺傳物質，都有發(fā)育成完整個體的全套基因。植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件：離體、提供營養(yǎng)物質、激素及其他適宜條件。2、生物體內的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官在生物體內，由于基因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。（提出問題）如何把植物的一個細胞培育出完整的植株呢（學生活動）閱讀課文，師生共同繪出植物組織培養(yǎng)的流程圖。（總結歸納）1植物組織培養(yǎng)的過程，概括來說就是：離體的植物器官，組織或細胞脫分化形成愈傷組織，再分化根、芽，最終形成植株的過程。這個過程中

3、有一個關鍵的概念，脫分化。脫分化的是怎么發(fā)生的脫分化的概念：分化的細胞經(jīng)誘導后，失去特有的結構功能轉變成末分化的細胞的過實程。實質：是恢復細胞的全能性的過程（脫去細胞分化）。脫分化的結果是什么形成愈傷組織。2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，導致培養(yǎng)物迅速死亡。植物組織培養(yǎng)流程圖3離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體不能，因為細胞已經(jīng)分化，失去

4、了分裂能力。4決定植物細胞脫分化、再分化的關鍵因素是什么植物激素的種類和比例。特別是生長素和細胞分裂素的協(xié)同調控作用在組培中非常重要，被稱為“激素杠桿”。植物組織培養(yǎng)一般用于植物的快速繁育，還可以用來培育脫毒植株，有時如果培育到愈傷組織就一直傳代下去的話，還可以用來生產(chǎn)紫草素等藥物。（提出問題）20世紀60年代，有的科學家提出這樣一個設想：讓番茄和馬鈴薯雜交，培育出一種地上結番茄果實，地下結馬鈴薯塊莖的植物。這就要用到植物體細胞雜交技術。植物體細胞雜交技術是如何操作的（學生活動）閱讀課文，小組合作繪出流程圖并說明每一步驟的目的?？偨Y歸納1兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么

5、去除細胞壁。有沒有一種溫和的去細胞壁的方法用纖維素酶和果膠酶專一性的去掉細胞壁，而不損傷原生質體。2以上就是植物體細胞雜交技術的第一個關鍵步驟，過程二關鍵步驟如何細胞壁去除之后，另一個關鍵環(huán)節(jié)就是原生質體融合，而把原生質體的放在一起是不會自然融合的，必須用到一定的技術進行人工誘導。人工誘導的方法：物理法：離心振動電激?；瘜W法:聚乙二醇PFG作誘導劑說明：流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質體與一個番茄的原生質體之間的融合，可真正在實際操作過程中，是把許多馬鈴薯的原生質體和許多番茄的原生質體放在一起，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

6、何處理，把它們放在一起，讓它們自然融合是不可能的，所以原生質體間的融合必須要人工誘導。3如果兩個雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理利用植物組織培養(yǎng)技術，培育成新的植物體（所以說植物組織培養(yǎng)技術是植物細胞工程的基礎）。4植物體細胞雜交技術的意義如何克服遠源雜交不親和的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質的新品種。現(xiàn)已有的成果：白菜-甘藍、番茄-馬鈴薯等。但目前遇到的普遍問題是雜種植株的基因表達并不是完全成功的，獲得的番茄-馬鈴薯植株并不能地上結番茄，地下結馬鈴薯，這說明來自異種的基因在表達時還是互相影響的，所以我們要加強基礎理論的研究，弄清楚基因表達的調控機理，將來一定等得到地上結番茄，地下結馬鈴薯的番茄-馬鈴薯植株?！景鍟O計】第二節(jié)植物的克隆原理：植物細胞的全能性過程：離體脫分化形成愈傷組織再分裂再分化胚狀體植株植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基：水、無機鹽、蔗糖、植物激素（生長素和細胞分裂素）、瓊脂應用：快速繁育、脫毒植株、生產(chǎn)植物性產(chǎn)品植物的克隆過程：異種植物細胞去壁融合再生壁雜種細胞植物組織培養(yǎng)雜種植株植物體細胞雜交應用：打破遠緣雜交不親和障礙，獲得雜種植株【教學反思】植物組織培養(yǎng)在必修一時就已經(jīng)簡單