植物细胞工程学习指导案

学习指导案课题植物细胞工程授课时间课型复习主备人教材分析《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。学情基础分析及预习导学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。教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。课程目标知识与技能：1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。2、尝试进行植物组织培养。3、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系4、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义5、了解单倍体育种和突变体的利用过程与方法：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。情感、态度、价值观：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。学习重点1、植物组织培养的原理和过程2、植物体细胞杂交的原则3、植物细胞工程应用的实例学习难点植物组织培养的实验掌握作物脱毒、人工种子的制备过程教具准备1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。2．对高一必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面地复习。3．找出新旧知识之间的联系与区别。学习过程学习内容学习形式教师指导时间1．细胞工程概念细胞工程：

应用的原理和方法：细胞生物学和分子生物学研究的水平：细胞整体水平或细胞器水平研究的目的：分类：植物细胞工程和动物细胞工程原理：细胞的全能性常用技术手段：植物组织培养和植物体细胞杂交。2、植物细胞工程

2．1原理：

植物细胞的全能性。定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。差异：受精卵>生殖细胞>体细胞植物细胞>动物细胞植物的种子发育成完整植株，是否体现了细胞的全能性？为什么？没有，因为种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，没有体现了细胞发育成完整植物体。2.2植物细胞工程的常用技术2.2.1．植物组织培养（1）实验原理：植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成完整的小植株。（2）实验过程：脱分化再分化移栽离体的植物组织、器官、细胞——→愈伤组织——→胚状体—→试管苗—→植株（消毒）（诱导培养基）（分化培养基）（大田）离体组织愈伤组织胚状体试管苗[思考]①离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？

②决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？③教材P35“讨论题”（3）概念;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，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。分析思考思考回答构建概念图学生归纳复习提问讲练结合练习纠错231010学习过程学习内容学习形式教师指导时间2.1.2、植物体细胞杂交技术1．概念：不同种植物的，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成新的的技术。2．过程离体的细胞不同细胞原生质体原生质体融合→杂种细胞→杂种植株。3．植物体细胞杂交步骤：(1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。(2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。(3)用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。如图在此过程中需要注意的问题有：①植物体细胞杂交过程中，植物细胞融合所依据的生物学原理是细胞膜的流动性；植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。②体细胞融合成功以后，既有AB型杂种细胞，还能形成AA型和BB型两种融合细胞，但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。③目前常用的去除细胞壁的方法是酶解法，保证了原生质体活性。植物体细胞杂交完成的标志是新细胞壁的形成。④植物体细胞杂交过程仍以植物组织培养为前提，通过植物组织培养完成杂种植株的培育过程。⑤植物体细胞杂交的最大突破是克服远缘杂交不亲和的障碍，但是目前仍有许多理论和技术问题没有解决，离推广应用仍有一定距离。2.1.3、植物细胞工程的实际应用植物繁殖的新途径：微型繁殖与作物脱毒、人工种子植物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用、转基因育种细胞产物的工厂化生产复习概念构建概念图结合练习题纠错提问分析要点讲练结合1010当堂检测检测内容可粘贴下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：（1）步骤①是去掉，使植物细胞成为，最常用的方法是。（2）步骤②一般常用的化学试剂是，目的是。（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是。作业布置请您在布置作业前先试做，建议根据学情布置个性化作业，为学生减负。基础作业：学案提高作业：世纪金榜板书设计植物细胞工程细胞工程概念植物组织培养原理过程概念植物体细胞杂交概念过错意义课后反思当堂检测结果