2019-2020年高中生物 2.1.1植物細胞工程的基本技術教案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 2.1.1植物細胞工程的基本技術教案 新人教版選修3 教學建議 本節(jié)教材內容對學生來說,有一定的困難,教師可采用講授為主結合討論的方法進行教學。 1.在細胞的全能性及細胞分化的實質這部分內容的教學中,可用教材上的菊花圖引入本節(jié)的標題,同時提出一個問題——為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢?以引入本節(jié)課的第一個知識點——細胞的全能性及分化。關于細胞的全能性和細胞分化這部分內容,因為學生在必修模塊中學過,所以可通過提問的方式讓學生回顧,教師再根據(jù)學生的回答情況按教材上的內容進行講解。 2.通過“怎樣把植物的一個花瓣培育成完整的植株”這個問題引入本節(jié)課的重點及難點——植物組織培養(yǎng)技術。本節(jié)應當盡量創(chuàng)造條件完成“胡蘿卜的組織培養(yǎng)”這個實驗。 3.在植物體細胞雜交技術的教學中,首先可通過教材上的番茄—馬鈴薯實例引入,讓學生思考,如果要實現(xiàn)這一設想,你認為可以采用哪些方法?隨后讓學生分析植物體細胞雜交技術的概念,再根據(jù)此概念,結合學生已有知識來回答下述問題。 (1)要想讓兩個來自不同種植物的體細胞融合在一起,遇到的第一個障礙是什么? (2)有沒有一種溫和地去除細胞壁的方法? (3)如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生融合形成了雜種細胞,下一步該對此細胞作何種處理? (4)如何將雜種細胞培育成雜種植株? 最后按教材上的植物體細胞雜交技術流程圖進行總結,重點講解。 參考資料 植物組織培養(yǎng)中的愈傷組織的形成及再分化 植物組織培養(yǎng)中使用的外植體一般是高度分化了的細胞,在植物體中是不會再分裂繁殖的,只是執(zhí)行某種功能直至死亡。這些細胞在培養(yǎng)基上培養(yǎng)時會由原來的分化狀態(tài)變成分生狀態(tài)的細胞,分裂產(chǎn)生愈傷組織,這個過程稱為脫分化過程。組織培養(yǎng)的研究結果表明分化細胞的脫分化需要兩個條件,即創(chuàng)傷和外源激素。 目前人們對于脫分化過程的本質還不清楚。分化細胞在細胞周期中是處于一種相對靜止狀態(tài)的細胞(G0期細胞),脫分化是要打破這種狀態(tài),使細胞進入細胞周期中的G1期,并沿著G1期→S期→G2期→M期的循環(huán)進行細胞分裂,形成愈傷組織?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)細胞周期受基因調控,一種稱為編碼細胞周期依賴性激酶的基因和一種細胞周期蛋白可能與植物細胞脫分化的第一次分裂啟動有關。那么,什么因素誘導細胞周期調控基因的作用,培養(yǎng)實踐證明與外源激素有關。至于激素如何誘導以及誘導作用的過程目前仍不清楚,有待深入研究。 當細胞脫分化形成愈傷組織后,經(jīng)過一段時期的分裂,細胞群體又會產(chǎn)生分化,形成分生細胞或分生細胞團,由此再生成植株有兩條途徑:一是形成體細胞胚(功能類似于受精過程產(chǎn)生的胚),通過體細胞胚形成再生植株;二是通過器官發(fā)生的途徑再生植株,分生細胞在一定的誘導條件下重建芽的分生組織,分化出芽后再生根,成為完整的植株。 對于植物組織培養(yǎng)來說,光照條件非常重要,包括光照強度、時間和波長。但在愈傷組織的誘導階段往往要暗培養(yǎng),而在分化再生的過程中一定要有光照。愈傷組織誘導階段的暗培養(yǎng)有利于細胞脫分化產(chǎn)生愈傷組織,如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織,不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。