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视频标签：植物细胞工程,基本技术
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：人教版选修三专题二第一节《植物细胞工程的基本技术》新疆
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选修三专题二第一节《植物细胞工程的基本技术》新疆
《植物细胞工程的基本技术》教案
【教学目标】
1、知识与技能
（1）理解植物细胞的全能性； （2）说出实现细胞全能性的条件； （3）掌握植物组织培养的概念及原理； （4）简述植物组织培养流程。 2、过程与方法
（1）尝试自主学习和合作学习； （2）学会应用比较、归纳方法分析实验； （3）尝试进行实验设计及实验方案的写作。 3、情感态度与价值观
（1）参与小组合作交流，体验合作学习的乐趣； （2）认识生物科学的价值。
【教学重点】
1、植物细胞的全能性； 2、植物组织培养的原理和过程。
【教学难点】
1、植物细胞的全能性； 2、植物组织培养的原理和过程。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、新课导入
请大家欣赏屏幕上的图片。多利绵羊的诞生。【思考与交流】学生思考，思考多利绵羊诞生所利用到的技术。介绍资料“1958年，美国科学家斯图尔德利用胡萝卜根部的部分细胞成功培养了完整的植株”。
二、新课学习
（一）．细胞全能性
【提问】什么是细胞的全能性？呢？
已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 【提问】植物细胞为什么具有全能性？
构成生物体的每一个细胞都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
所必需的全套基因。
【提问】植物细胞具有全能性，植物体内细胞的全能性能不能表达出来呢？
这是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。
老师总结：我们要注意，细胞全能性是细胞的一种潜在能力，这种能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是细胞在任何条件下都能发育成完整的个体。 【提问】全能性表达的条件（植物组织培养的条件）： 内部条件：离体细胞、组织或器官（外植体）
外部条件： 1）适宜的环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等 2）培养基（一定的营养物质，激素）
【过渡】：利用细胞的全能性，怎样把植物的一块组织培养成一株完整的植株呢？这就涉及到植物细胞工程中最基本的技术之一——植物组织培养。下面我们就通过“胡萝卜的组织培养”实验来了解这一技术。 2.植物组织培养技术
（1）（课本P34页）：胡萝卜的组织培养
课前布置学生预习了相关的实验原理、实验目的、材料用具、方法步骤等内容。老师提问并介绍实验原理、实验目的、材料用具、方法步骤等相关内容。 ①实验原理：植物细胞的全能性 ②实验目的：
A．尝试进行植物的组织培养 B．了解植物组织培养的基本原理 方法步骤
切取形成层 （外植体）→无菌接种→诱导愈伤组织的形成→形成根、丛芽→幼苗 →移栽 【提问】：在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
杂菌和培养物争夺营养，杂菌会生成对培养物有害的物质。
【提问】：这是形成层，这些是我们切取的部位。为什么要切取含形成层部位附近的组织呢？ 老师介绍形成层细胞的特点，引导学生回忆刚刚学习的理论知识并回答：细胞全能性程度跟细胞的分化程度有的关系，得出答案：形成层细胞分裂能力最强，分化程度低，细胞全能性易表达。
老师从图片细胞结构、功能等方面加以引导，由学生观察并找出两者的区别，并总结出此过程的名称(脱分化)，以及新形成的组织名称(愈伤组织)。
脱分化：让高度分化的细胞，失去原来特有的结构和功能，而转变成未分化细胞的过程，叫做脱分化。愈伤组织：离体组织或器官经脱分化后，形成具有分裂能力的无定形态的薄壁细胞，称为愈伤组织。一段时间后将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上，诱导生长发育。 展示分化出芽和根的图片。
【讲解】：此过程愈伤组织有什么变化(愈伤组织长出了根和芽)，此过程的名称叫做什么呢？(再分化)。
再分化：愈伤组织重新进行分化，产生植物的各种组织和器官（如：根、芽），进而形成完整的植株，这个过程叫做植物细胞的再分化。
师：形成试管苗后便可移入大田栽种，形成正常植株。
【思考与交流】你们能不能根据我们上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。
学生之间进行相互的交流，老师请一位同学到黑板上写实验的流程简图，老师根据学生书写的情况进行点评。流程简图：植物材料消毒→接种到诱导培养基→诱导出愈伤组织→愈伤组织接种到分化培养基上→再分化出根、芽→完整植株→移栽到大田。
老师展示实物（包括接种组织块、培养出愈伤组织、根分化、芽分化的实物），并作总结：胡萝卜组织块也是属于高度分化的组织，利用它来培育出新的植株，首先要通过细胞的脱分化过程，培养出愈伤组织，然后再从愈伤组织分化成小植株。在愈伤组织的形成，愈伤组织再分化的过程中，生长素、细胞分裂素及其比例起到了非常重要的作用。两者同时使用，用量比例相当时，能促进愈伤组织的生长；当生长素比细胞分裂素用量多时，有利于根的分化；当生长素比细胞分裂素用量少时，有利于芽的分化。当然使离体的植物器官、组织或细胞脱分化、再分化，要求的条件是十分严格的，整个实验过程必须无菌操作，要有适宜的培养条件，以及诱导其脱分化和再分化的培养基。
【提问】：根据同学们对组织培养技术认识，那什么是植物组织培养呢？
学生思考并与老师一起归纳。
（3）植物组织培养：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。 （二）.植物体细胞杂交
[过渡] “番茄——马铃薯”实例，图片展示。
1．概念：将不同的植物体细胞，在一定条件下，融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2．植物体细胞杂交的过程 [自学] 植物体细胞杂交过程
[提问]①在操作的过程中首先会遇到什么障碍？（从植物细胞的结构上看） 如何用一种温和的方法除去？
细胞壁会阻碍原生质体的融合。用酶解法去除细胞壁--纤维素酶和果胶酶
②如何诱导原生质体融合？原生质体融合成功的标志是什么？
物理方法（离心、振动、电激）和化学方法（聚乙二醇）； 再生出细胞壁。
③如何将杂种细胞培育为杂种植物？
利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂交植株。
④融合的细胞中，两两融合的细胞有几种？对融合的细胞如何处理得到所需杂交细胞。 3种；需进行筛选
3、原理：植物细胞全能性；细胞膜的流动性
4、意义：克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，打破了物种之间的生殖隔离
5、局限性 三、课堂小结
这节课主要学习了植物细胞的全能性和植物组织培养技术。植物细胞具有全能性，在无菌和人工控制条件下，离体的植物器官、组织、细胞可脱分化产生愈伤组织，愈伤组织可再分化形成根、丛芽，最终形成完整的植株。 四、课堂练习
1.植物体细胞杂交技术去除细胞壁的原因是（ ） A、植物体细胞结构中不包括细胞壁 B、细胞壁使原生质体失去活力 C、细胞壁阻碍了原生质体融合
D、细胞壁不是原生质体的组成成分
2.植物体细胞杂交尚未解决的问题是（ ） 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株 D、尚未培育出属间杂种植物
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
