植物细胞工程的基本技术.docx
《植物细胞工程的基本技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物细胞工程的基本技术.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
植物细胞工程的基本技术
课时课题：
专题二2.1.1植物体细胞杂交技术
课型：
新授课
教
学
目
标
知识目标
1、分析植物体细胞杂交技术的基本原理。
2、描述植物体细胞杂交技术的基本过程。
3、说出植物体细胞杂交的实践意义和局限性。
能力目标
1、通过对植物体细胞杂交的过程设计，培养知识的迁移能力。
2、通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力。
情感态度和价值观目标
1、通过对植物体细胞杂交的设计，激发学生勇于探索、敢于实践科学精神。
2、树立热爱科学、勇于想象、敢于创新的意识。
重点
1、植物体细胞杂交技术的操作流程。
难点
1、表述能力和设计能力的培养。
知识点
1、植物体细胞杂交的过程。
考试点
1、植物体细胞杂交的过程。
能力点
1、植物体细胞杂交的过程设计，培养知识的迁移能力。
自主探究点
植物体细胞杂交的过程。
易错易混点
1、植物体细胞杂交的过程所用的技术和原理。
训练点
1、植物体细胞杂交的过程。
教法与学法
诱导启发、阅读思考、讨论交流、多媒体教学
教学模式
“三段六步”教学法
教具
多媒体课件，导学案。
教学流程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问
教师通过发听写纸，学生回答书写归纳上节课学过的主要知识。
学生回忆并认真书写后上交。
将复习旧知常态化，强化落实。
一、先学后教
1.目标导学
2．自主学习
二
、讲练结合
3．交流展示
4．点评总结
三、当堂达标
5．知识建构
6．达标拓展
（一）导入新课，板书课题：
导言：
植物组织培养没有改变生物的遗传物质，因而仅仅是植物的一种繁殖方式。
而目前人们需要的一些具有有优良性状的植物新品种。
如何才能更多地创造出更多的、符合人们需要的植物新品种呢？
（二）出示教学目标并进行解读
通过“导学案”来展示学习目标：
知识目标：
1、分析植物体细胞杂交技术的基本原理。
2、描述植物体细胞杂交技术的基本过程。
3、说出植物体细胞杂交的实践意义和局限性。
能力目标：
1、通过对植物体细胞杂交的过程设计，培养知识的迁移能力。
2、通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力。
情感态度和价值观目标：
1、通过对植物体细胞杂交的设计，激发学生勇于探索、敢于实践科学精神。
2、树立热爱科学、勇于想象、敢于创新的意识。
（三）出示“自学指导”，引导学生自学
导学语：
请同学们利用《自主学习丛书》结合“导学案”的内容，进行自主学习，同时完成“自学指导”上的相关内容。
课前，根据目标设计一课时“导学案”内容如下：
一、基础知识梳理：
（仔细阅读教材，完成下面的内容）
知识点二植物体细胞杂交技术
1.概念：
是将不同种的植物，在一定条件下融化成，并将其培育成新的的技术。
2.原理
植物细胞融合依据的原理：
细胞膜的流动性；形成杂种植物依据的原理：
细胞的全能性。
3.过程
（1）用和去掉，分离出游活力的。
（2）用或诱导不同植物体细胞的。
（3）用方法培育，得到。
4.成功的标志：
杂交细胞新细胞壁的形成。
5.意义：
克服了不同生物的障碍。
在此过程中认真巡视，组织好自学，同时全面了解学情，及时发现学生自学过程中发现的疑难问题，为“后教”做准备，还要把握自学时间，当绝大多数同学都完成自学任务后，就可以转入下一个环节。
（四）合作交流
二、合作探究、展示自我：
利用参考书，完成下列问题
植物组织培养没有改变生物的遗传物质，只是植物的一种繁殖方式。
而目前人们需要的是一些具有优良性状的植物新品种，如何才能创造出更多的、符合人们需要的植物新品种呢？
请同学们仔细阅读课本36页相关内容，思考：
地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”能否用传统的有性杂交方法实现？
，理由是 。
于是，科学家就试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
（1）植物体细胞杂交首先遇到什么障碍？
如何温和的消除这一障碍？
（2）两个原生质体发生融合，首先是什么融合？
利用了细胞的哪一生理特性？
（3）人工诱导原生质体融合的方法有哪些？
（4）融合的原生质体需要经过什么过程才能形成杂种细胞？
（5）若只考虑两两融合，融合成功的杂种细胞有几种类型？
应做何种处理？
（6）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
简述其基本过程。
（7）你认为杂种植株的遗传特性应当是怎样的？
（8）番茄-马铃薯杂种植株达到人们的预期目标了吗？
可能是什么原因造成的？
（9）根据以上操作流程，总结植物体细胞杂交技术的概念？
并指出其现实意义及局限性？
大家的表现都很积极，下面来自测一下自学效果。
（见导学案如下:
）
三、自主学习效果检测
1．植物体细胞杂交是利用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。
该过程是指（）
A．不同植物精子和卵细胞的融合B．不同植物原生质体的融合
C．完整的两个体细胞的融合D．植物花粉细胞的两两融合
2．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是（ ）
A．叶绿体、高尔基体 B．线粒体、高尔基体
C．叶绿体、线粒体 D．线粒体、内质网
3．设计植物体细胞杂交实验时，如果期望获得性状优良的作物新品种，不需要考虑的是（）
A．亲本细胞的生殖隔离问题
B．选择具有优良性状的亲本
C．亲本细胞的融合技术
D．杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
4．科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。
下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是（）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B．驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂
C．培育过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧
D．在由杂种细胞形成杂种植株的过程中，包含了有丝分裂和细胞分化
5．植物体细胞杂交尚未解决的问题有（）
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状
D．尚未培育出属间杂种植物
6．白菜和甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。
以白菜和甘蓝进行体细胞杂交可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗，根据图示回答下列问题。
（1）由白菜体细胞获得A的过程中，要去除，一般会用到。
（2）诱导A、B融合为C的过程中常用的诱导剂为。
若白菜和甘蓝的基因型分别为Aa和Bb，则可获得哪几种类型的融合细胞？
。
（3）在利用D培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中D→E过程表示，此过程主要进行分裂；E→F过程中，生长素/细胞分裂素低时，可诱导（根/芽）的形成。
（4）经筛选获得的白菜—甘蓝含条染色体，为倍体植株。
（5）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？
，理由是 。
（五）竞相展示
引导各组积极参与，落实“导学案”上相关问题的答案。
完成合作探究有关问题
（六）点评总结
对表现较好的小组和个人进行点评。
同学们对本节的内容已经有了全面的认识和掌握。
但有几个问题我需要补充和强调。
引导学生结合多媒体课件展示，逐步对以上重难点进行突破，从而把抽象的问题直观化，把散乱的概念系统化，最终形成完整的知识结构。
教师总结本节内容：
多媒体展示：
第二节植物体细胞杂交技术
一、植物体细胞杂交技术的概念
二、植物体细胞杂交技术的操作流程
三、植物体细胞杂交技术的意义与局限性
（七）小结，形成知识体系
引导学生通过对本节学习内容的小结，理清知识之间的关系，形成知识框架和脉络，建构如上的知识体系。
过渡语：
同学们对基础知识的掌握已经非常熟练，能否利用所学的知识解决问题呢？
做导学案中的“课下达标检测”
（八）习题巩固
课下达标检测
1.植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是（）
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合
D.细胞壁不是原生质的组成部分
2.植物体细胞杂交过程包括（）
A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体
B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合
C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂交植株
D.通过以上三者来完成
3.通过细胞杂交，获得一个杂种植株，需要的步骤是（）
A.分离原生质体诱导原生质体融合组织培养杂交组织
B.分离原生质体细胞融合组织培养杂种植株
C.获取细胞原生质体融合组织培养杂种植株
D.获取细胞细胞融合组织培养杂种植株
4．植物体细胞杂交的结果是（ ）
A.产生杂种植株 B．产生杂种细胞C．原生质体融合D．形成愈伤组织
5．如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。
下列说法正确的是
A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型
C．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程
D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果
6．不能人工诱导原生质体融合的方法是（ ）
A.振动 B.电刺激 C.PEG试剂 D．重压
7．植物体细胞杂交尚未解决的问题有（）
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状
C．将杂种细胞培育成植物
D．尚未培育出属间杂种植物
8．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是（）
A．可使两个亲本的优良性状组合在一起B．可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C．可以降低生产成本提高经济效益D．可以培育出高产性状优良的新品种
9、紫茉莉的花色受核遗传物质控制,基因型为RR、rr的紫茉莉分别开红花与白花，而基因型为R、r同时存在开粉红色花。
紫茉莉枝条的颜色是由细胞质中质体颜色决定的：
绿色枝条叶肉细胞中含有叶绿体；白色枝条的叶肉细胞中只含白色体；花斑色枝条有的细胞只含叶绿体，有的只含白色体，有的既含有叶绿体又含白色体。
从绿色白花紫茉莉的绿叶上取一些叶肉细胞，再从花斑色红花紫茉莉的白色枝条上取一些叶肉细胞，去掉细胞壁后，用诱导剂让其融合。
（1）细胞融合过程中，去掉细胞壁用酶和酶。
（2）两两融合后，可出现种融合细胞，若用融合细胞进行组织培养，理论上讲发育成的后代的枝条颜色是，控制花色的基因型依次是。
10、中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。
将两个“新人”放入融合器中，当充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”。
紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵沟通”。
渐渐地，细胞核也扭摆着“亲热”起来，20min后，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了。
地面实验结果显示：
用于融洽的两个“新人”，一个开的是粉花（标记为“一号”），一个开的是黄花（标记为“二号”）融合后的细胞再生植株开的是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状”，另一个称“二号形状”）。
这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验的一项重大成果。
据此回答下列问题：
（1）由于细胞的密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难。
从理论上讲，在太空中细胞更容易融合，可能的原因是。
在显微镜下观察，“新人”的细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有特性。
“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是。
（2）两种烟草原生质体融合时， 类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属倍体。
（3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是。
（4）“太空烟草”能稳定遗传吗？
为什么？
。
板书设计：
第二节植物体细胞杂交技术
一、植物体细胞杂交技术的概念
二、植物体细胞杂交技术的操作流程
三、植物体细胞杂交技术的意义与局限性
课下作业：
《高中新课程学生自主学习丛书·生物·选修三》和导学案的课下达标题
回忆、思考并讨论
明确本节课的任务目标
结合“导学案”，进行自主学习。
学生活动:
阅读教材，交流合作。
学生限时合作探究6min
立即检测学生对本节课知识的掌握情况
展示自学成果，选派代表陈述“自学指导”的成果，其他的同学认真听，若有不同答案，随时提出。
和老师一起总结本节所学习的内容。
学生课下完成
课下作业独立完成。
引入新课
提出探究问题，激发学生的探究欲望。
目标导学
引导学生阅读课本，讨论逐步了解植物体细胞杂交技术。
1、培养学生从长篇内容中提取关键知识的能力；
2、培养学生进行合理想象的思维能力。
学练结合,提高课堂效率。
培养在合作探究中高效学习
通过观察图片，加深理解并激发学生学习的积极性。
培养学生处理信息的能力，还会使学生感悟到肩负的社会责任，从而激发用科学技术报效祖国的志向。
及时训练，及早把所学的知识消化、识记。
教学反思：
1.引导学生自主学习，小组合作，激发学生学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
2.联系现实，创设情景，引导学生探索、讨论，开启学生的思维之路。
3.运用“问题教学法”，层层深入地设疑，引起学生的求知欲望，培养学生探究、推理和思维表达能力。
4.及时归纳总结，培养学生动手能力以及表达思维的能力。
专题二2.1.1植物细胞工程-植物体细胞杂交导学案
班级________层次______姓名____________
寄语：
流年花却春再开，青春飞逝不重来。
你当如何？
教
学
目
标
知识目标
1、分析植物体细胞杂交技术的基本原理。
2、描述植物体细胞杂交技术的基本过程。
3、说出植物体细胞杂交的实践意义和局限性。
能力目标
1、通过对植物体细胞杂交的过程设计，培养知识的迁移能力。
2、通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力。
情感态度和价值观目标
1、通过对植物体细胞杂交的设计，激发学生勇于探索、敢于实践科学精神。
2、树立热爱科学、勇于想象、敢于创新的意识。
重点
1、植物体细胞杂交技术的操作流程。
难点
1、表述能力和设计能力的培养。
学习过程：
一、基础知识梳理：
（仔细阅读教材，根据导学案上的知识链条，完成下面的内容）
知识点二植物体细胞杂交技术
1.概念：
是将不同种的植物，在一定条件下融化成，并将其培育成新的的技术。
2.原理
植物细胞融合依据的原理：
细胞膜的流动性；形成杂种植物依据的原理：
细胞的全能性。
3.过程
（1）用和去掉，分离出游活力的。
（2）用或诱导不同植物体细胞的。
（3）用方法培育，得到。
4.成功的标志：
杂交细胞新细胞壁的形成。
5.意义：
克服了不同生物的障碍。
二、合作探究：
二、合作探究、展示自我：
利用参考书，完成下列问题
植物组织培养没有改变生物的遗传物质，只是植物的一种繁殖方式。
而目前人们需要的是一些具有优良性状的植物新品种，如何才能创造出更多的、符合人们需要的植物新品种呢？
请同学们仔细阅读课本36页相关内容，思考：
地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”能否用传统的有性杂交方法实现？
，理由是 。
于是，科学家就试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
（1）植物体细胞杂交首先遇到什么障碍？
如何温和的消除这一障碍？
（2）两个原生质体发生融合，首先是什么融合？
利用了细胞的哪一生理特性？
（3）人工诱导原生质体融合的方法有哪些？
（4）融合的原生质体需要经过什么过程才能形成杂种细胞？
（5）若只考虑两两融合，融合成功的杂种细胞有几种类型？
应做何种处理？
（6）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
简述其基本过程。
（7）你认为杂种植株的遗传特性应当是怎样的？
（8）番茄-马铃薯杂种植株达到人们的预期目标了吗？
可能是什么原因造成的？
（9）根据以上操作流程，总结植物体细胞杂交技术的概念？
并指出其现实意义及局限性？
三、自主学习效果检测
1.植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是（）
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合
D.细胞壁不是原生质的组成部分
2.植物体细胞杂交过程包括（）
A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体
B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合
C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂交植株
D.通过以上三者来完成
3.通过细胞杂交，获得一个杂种植株，需要的步骤是（）
A.分离原生质体诱导原生质体融合组织培养杂交组织
B.分离原生质体细胞融合组织培养杂种植株
C.获取细胞原生质体融合组织培养杂种植株
D.获取细胞细胞融合组织培养杂种植株
4．植物体细胞杂交的结果是（ ）
A.产生杂种植株 B．产生杂种细胞C．原生质体融合D．形成愈伤组织
5．如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。
下列说法正确的是
A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型
C．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程
D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果
6．不能人工诱导原生质体融合的方法是（ ）
A.振动 B.电刺激 C.PEG试剂 D．重压
7．植物体细胞杂交尚未解决的问题有（）
C．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
D．让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状
C．将杂种细胞培育成植物
D．尚未培育出属间杂种植物
8．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是（）
A．可使两个亲本的优良性状组合在一起B．可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C．可以降低生产成本提高经济效益D．可以培育出高产性状优良的新品种
9、紫茉莉的花色受核遗传物质控制,基因型为RR、rr的紫茉莉分别开红花与白花，而基因型为R、r同时存在开粉红色花。
紫茉莉枝条的颜色是由细胞质中质体颜色决定的：
绿色枝条叶肉细胞中含有叶绿体；白色枝条的叶肉细胞中只含白色体；花斑色枝条有的细胞只含叶绿体，有的只含白色体，有的既含有叶绿体又含白色体。
从绿色白花紫茉莉的绿叶上取一些叶肉细胞，再从花斑色红花紫茉莉的白色枝条上取一些叶肉细胞，去掉细胞壁后，用诱导剂让其融合。
（1）细胞融合过程中，去掉细胞壁用酶和酶。
（2）两两融合后，可出现种融合细胞，若用融合细胞进行组织培养，理论上讲发育成的后代的枝条颜色是，控制花色的基因型依次是。
10、中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。
将两个“新人”放入融合器中，当充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”。
紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵沟通”。
渐渐地，细胞核也扭摆着“亲热”起来，20min后，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了。
地面实验结果显示：
用于融洽的两个“新人”，一个开的是粉花（标记为“一号”），一个开的是黄花（标记为“二号”）融合后的细胞再生植株开的是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状”，另一个称“二号形状”）。
这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验的一项重大成果。
据此回答下列问题：
（1）由于细胞的密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难。
从理论上讲，在太空中细胞更容易融合，可能的原因是。
在显微镜下观察，“新人”的细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有特性。
“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是。
（2）两种烟草原生质体融合时， 类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属倍体。
（3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是。
（4）“太空烟草”能稳定遗传吗？
为什么？
。
四、学习反思
升级会员 