当前位置:查字典生物网 >生物教学 >教学设计 >《植物体细胞杂交技术》教学设计
一 教学目标:
1.知识目标:
⑴知道植物体细胞杂交技术的基本原理
⑵描述植物体细胞杂交技术的基本过程
⑶说出植物体细胞杂交的理论和实践意义
2.能力目标:
培养和提高学生的语言表述能力和设计能力。
3.情感目标:
树立学生热爱科学、勇于想象、敢于创新的意识。
二 教学重点难点
1.教学重点:植物体细胞杂交技术
2.教学难点:表述能力和设计能力的培养
三 课时:1课时
四 教学方法:诱导启发;阅读思考;讨论交流。
五 教具准备:多媒体课件
六 教学过程:
〖温故知新〗
1.植物组织培养的基本原理是什么?(细胞具有全能性)
2.简述植物组织培养的基本过程。
3.植物愈伤组织的特点是什么?
具有分裂能力;细胞排列疏松无规则;高度液泡化;细胞无定形态;细胞壁薄等。
4.植物组织培养所得的植株是新品种吗?为什么?
(不是新品种。因为在组织培养中细胞内遗传物质没有改变。)
〖导入新课〗
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?
〖知识新授〗
专题二 细胞工程
2.1 植物细胞工程
一 植物组织培养技术(板书)
(课件展示)番茄-马铃薯图片
你认为“番茄-马铃薯”是如何培育出来的?
(启发学生的创新意识。学生讨论并自由发言。)
二 植物体细胞杂交技术(板书)
**提示:联系水稻、豌豆等植物“有性杂交”的过程实质,提出“体细胞杂交”的特殊性。
(体细胞杂交过程图,分解展示。)
1.除去细胞壁
(1)植物体细胞杂交首先遇到什么障碍?(细胞壁)
(2)如何除去细胞壁?为什么?
(用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶)
提示:酶解法。
【思考1】原生质体与原生质层有何区别?
除去细胞壁的植物细胞叫做原生质体。植物细胞中细胞膜、液泡膜及其之间的细胞质构成原生质层。
【应用训练】1.在植物体细胞杂交过程中,常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体。这是因为( B )
A.纤维素酶和果胶酶容易制取 B.细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
C.纤维素酶和果胶酶的成本低 D.纤维素酶和果胶酶的催化能力强
2.诱导融合
(1)若干两种原生质体混合在一起,两种原生质体就能融合形成一个细胞吗?
(不能)
提示:经过了漫长的进化过程,有性杂交中精子与卵细胞能够自然发生融合形成受精卵。而原生质体发生融合则是人为的,两种原生质体不能自然发生融合,因而需要人工诱导,迫使二者融合。
(2)诱导原生质体融合的方法有哪些?
学生阅读回答:物理法、化学法。
提示:电击法的机制(讲解);聚乙二醇.
【思考2】原生质体的融合利用了细胞的哪一生理特性?
(细胞膜具有一定的流动性)
3.细胞壁的形成
(1)原生质体融合后,是否是一个完整的植物细胞?为什么?
(不是。没有细胞壁)
(2)与植物细胞壁形成有关的细胞器有哪些?
(线粒体、高尔基体)
提示:杂种细胞的细胞壁形成,标志着植物体细胞杂交成功。
【思考3】若番茄体细胞中染色体组成为AA,马铃薯体细胞中染色体组成为BB,则杂种细胞中染色体组成是怎样的?(AABB)
【应用训练】2.将若干番茄和马铃薯的原生质体混合,用聚乙二醇处理后,转移到培养基上培养,使原生质体再生出细胞壁。这时在培养基上的细胞类型有( D )
①番茄细胞 ②马铃薯细胞 ③番茄-马铃薯细胞 ④番茄-番茄细胞 ⑤马铃薯-马铃薯细胞
A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
4.植物组织培养
(1)杂种细胞如何才能形成新植株?
(利用组织培养技术)
(2)简述其基本过程。
杂种细胞(脱分化)→愈伤组织(再分化)→根、芽/胚状体(生长发育)→新植株。
【思考4】你认为杂种细胞形成杂种植株的依据是什么?
细胞具有全能性。
【思考5】你认为杂种植株的遗传特性应当是怎样的?
既具有番茄的遗传特征,又具有马铃薯的遗传特征。
【探究】番茄-马铃薯为什么没有结出番茄和马铃薯?
学生讨论:杂种植株的体细胞内同时具有番茄和马铃薯两套遗传信息,导致基因的表达混乱无序。
【应用训练】3.如图植物体细胞杂交过程示意图。
(1)步骤①是 ,最常用的方法是 处理。
(2)步骤②常用化学试剂是 ,其作用是 。
(3)在杂种细胞培育成杂种植株过程中,运用的技术手段是 ,步骤④是 ,步骤⑤是 。
(4)若亲本A和亲本B都是二倍体,则杂种植株为 倍体。
参考答案:⑴除去细胞壁 酶解法或纤维素酶和果胶酶⑵聚乙二醇 诱导原生质体融合⑶植物组织培养 脱分化 再分化 ⑷四倍体
【归纳】请简要概述什么是“植物体细胞杂交技术”。
植物体细胞杂交技术是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合形成杂种细胞,并将杂种细胞培育成新的植物体的技术方法。
【设计】参照“植物组织培养技术流程”,设计出“植物体细胞杂交技术流程”。
植物组织培养技术流程
植物体细胞杂交技术流程
【思考6】你认为植物体细胞杂交技术利用了哪些生物学基本原理?
细胞膜具有一定的流动性;细胞具有全能性。
【思考7】你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义?
克服远源杂交不亲和的障碍;打破生殖隔离,实现远源杂交。
提示:植物体细胞杂交成功的实例:
烟草-海南烟草;胡萝卜-羊角芹;白菜-甘蓝。
白菜-甘蓝(图片):优点简介。
【训练应用】4.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是( D )
A.细胞膜发生融合 B.细胞质发生融合
C.细胞核发生融合 D.形成新的细胞壁
5.与有性杂交相比,植物体细胞杂交的优点是( B )
A.实现两个亲本优良性状的完全组合 B.打破生殖隔离,实现远源杂交
C.实现遗传性状的定向改变 D.降低科研成本,提高经济效益
【讨论设计】(图片)原生动物――眼虫。大胆设计绿色奶牛。
学生讨论:植物原生质体与奶牛受精卵融合;叶绿体移植等。
〖课末小结〗见板书设计
〖作业布置〗课后练习题
〖板书设计〗
一 植物组织培养
二 植物体细胞杂交
(1)原理:细胞膜的流动性、细胞的全能性。
(2)过程:
(3)意义:打破生殖隔离,培育新品种
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