教学环节与内容 | 教师的组织和引导 | 学生活动 | 教学意图 | |
创设情境 导入新课 | “植物组织培养” 师：春天，如果你把月季的枝条剪下来，扦插在花盆里，过段时间你可能会发现，这个枝条变成了一棵月季。这种技术叫什么？ 师：对，这是无性繁殖中的扦插。请大家设想一下，如果我们把这个枝条剪得短一些呢？有可能扦插成功吗？ 师：那如果我们继续将它剪得更短一些呢？ 师：如果我们不断地将枝条分割下去，最后留下的是一个细胞呢？ 1902年，德国植物学家哈伯兰特(Haberlandt)就猜测：如果给细胞提供和生物体内一样的条件（适宜条件下），每个细胞都应该能够独立生活并且发育成完整的个体。 你认为哈伯兰特作出这种猜测的依据是什么？ | 观察、 思考、钍燃料 回答。 生：这叫扦插。 生：可能。 生：可能。 生：植物细胞的全能性。 | 创设问题情境，激发学习兴趣与探究的欲望，引导学生进入思维轨道中来。 | |
讲 授 新 知 识 | 一、植物细胞的全能性 1.概念 2.原因 3.脱分化 再分化 | 1.概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2.原因：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。 思考： （1）受精卵、生殖细胞、体细胞全能性大小的比较？ （2）在生物的生长发育过程中，细胞为什么并未表现出全能性？ 阅读课本P33，讲解脱分化再分化。 | 观察、 思考、 回答。 生：基因选择性的表达 生：受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 | 通过教师的讲授，让学生了解细胞全能性的概念和原因。 通过思考（2）过渡到细胞工程的发展历史。 |
二、植物细胞工程的发展历史 | 1.1902年德国哈伯兰特提出细胞全能性理论； 据此，哈伯兰特大胆提出要在试管中人工培育植物。哈伯兰特本人以及后来的德国植物胚胎学家汉宁(Hanning)等人，都用植物的叶、茎、根、花的小块组织或细胞，进行过培养试验，但他们都没有获得成功。 通过必修1《分子与细胞》的学习，我们已经知道，将离体的植物组织细胞培养成完整的植物体的技术叫植物组织培养。这种技术现在已很成熟，在生产上也得到了广泛的应用，我们的实验室也能进行这种培养，但当初哈伯兰特以及汉宁等科学家的尝试却没有成功，你认为原因是什么呢？ 师：大家分析得有道理，限于当时的科学技术发展水平和设备等条件的限制，哈伯兰特等科学家没有尝试成功，但却为后人提供了很多可以借鉴的经验。 2.1937年美国怀特培养出了烟草植株； 3.小文件存储1958年美国斯图尔德证明植物细胞全能性； 4.1965年沃索由烟草的单细胞得到再生植株； 5.1970年斯图尔德单个细胞培养可育的新植株，进一步验证了细胞的全能性； 6.20世纪70年代以植物细胞克隆为代表的 植物细胞工程诞生。 | 学生聆听、思考提出各种观点。 | 引发学生思考：科学技术的发展需要科学家的坚持不懈。 使学生感悟，从植物枝条扦插可以成活，到细胞可以培养成完整个体的推测是一个逻辑推理的过程，同时也使学生明确，科技的发展是漫长而曲折的过程，需要经过许多科学家的共同努力。 | |
过渡 | 科学家从提出预言到预言被证实，用了50多年的时间，在这期间你认为科学家主要摸索与探究的问题是什么？ 我们在扦插植物的时候考虑的也是插在什么样的土壤中，扦插后如何进行管理，组培也一样。但组织培养到底需要什么样的培养基，又需要什么样的培养条件呢？我们先了解教材中的实验介绍，然后再作分析与讨论。 殡仪馆焚化炉请大家阅读课本P34，思考课本P35讨论题。 | |||
讲授新知识 | 三、植物组织培养技术 1.原理： 2.操作对象： 3.培养条件： | 教师提问，引导、分析评价、小结。 1.原理：植物细胞的全能性; 2.操作对象：离体细胞、组织或器官; 3.培养条件： 1）适宜的外界环境条件:无菌、消毒，适宜的温度与PH，光照或遮光等 2）培养基：一定的营养物质、激素 | 阅读思考 小组讨论交流 | 通过阅读资料，训练学生的思维，提高信息处理能力，利用讨论法加深对组织培养的理解。 |
小组活动1：MS培养基的配制 | 引导、分析评价、小结 | |||
师：这个配方是科学家经过无数次的实验而得出的，分析此配方，你认为配方中的成分有什么特点？起什么作用？ 生：（讨论后回答）配方中含有多种植物生长必需的无机盐，还含有多种有机物。 师：植物生长需要无机盐，而且对不同无机盐的需要量有差异，因此配方中加入了多种无机盐，有些量多，有些量少，这些都很好理解，但为什么还要加入有机物呢？栽培植物体的时候我们并不需要给植物提供有机物呀。 学生可能的回答 1：植物体是自养型的，能通过光合作用合成有机物，而培养的植物细胞不具有光合作用的能力。 2：教材上介绍脱分化阶段是在黑暗条件下进行的，细胞也不能进行光合作用。因此，就需要在培养基中添加有机物。 3：植物体是一个整体，不能进行光合作用的细胞可以从其部分获得所需要营养物质，但组织培养的细胞是离体的，只能从培养基中获取营养物质。 师：培养基中的琼脂也是提供有机营养的吗？ 生：（不是。它是凝固剂，用于配制固体培养基的。） 师：说得对，我这里补充说明，有机物还可以维持细胞的渗透压，使细胞保持正常的生理状态。在我们刚才分析的MS培养基中，包括了无机盐（矿质元素）、有机物以及琼脂，但这个培养基只是个基础培养基，在实际进行组培时还需要根据培养要求等加入相关的激素。 | ||||
讲授新知识 | 小组活动2： 胡萝卜细胞培养中添加的激素 | 资料：MS培养基只是个基础培养基，在实际进行组培时还需要根据培养要求等加入相关的激素。下面是胡萝卜细胞培养中添加的激素： （1）诱导胡萝卜愈伤组织 在MS培养基中加入质量分数为0.5mg/L的6-苄氨基嘌呤（细胞分裂素的一种即6-BA）和质量分数为0.5mg/L的奈乙酸（生长素的一种即NAA） （2）诱导胡萝卜丛芽 在MS培养基中加入质量分数为2mg/L的KT（激动素，能促进细胞分裂的激素）和质量分数为0.2mg/L的NAA。 （3）诱导胡萝卜生根 在1/2MS培养基中加入质量分数为0.1mg/L的NAA。 根据上面的资料，你认为激素在植物组织培养中起什么作用？ | ||
引导、分析评价、小结 （不同种类的激素能诱导细胞的脱分化与再分化。） | 阅读思考 小组讨论交流 | 垃圾焚烧提供资料训练学生的思维，提高信息处理能力。 | ||
三、植物组织培养技术 4. 流程简图 小组活动3： | 引导、分析评价、小结 | 展示答案， 小组讨论交流 | 强化学生对流程的记忆 | |
5. 应用 | 1）在愈伤组织阶段，利用已脱分化的细胞进行培养，就可以获得细胞的代谢产物。 例如：紫杉醇可以用来癌症，如果我们把红豆杉细胞培养成愈伤组织，就可以产生紫杉醇，红豆杉也就不会被“剥皮”！环境也不会遭到破坏。 2）再分化形成的胚状体，类似于胚，如果加上人工种皮、充填营养就可以生产人工种子。 3）从外植体来看，不仅可以是体细胞，还可以是生殖细胞。生殖细胞培养得到的植株就是单倍体，这是单倍体育种的基本环节。 4）植物组培是从细胞到植物体的培育过程，不受种子与繁殖季节的制约，因此可以做到大量快速繁殖，是一种“高保真”的微型繁殖。也正是因为植物组培是从细胞到植物体的过程，突变的细胞，被导入目的基因的受体细胞，体细胞杂交得到的细胞，要培育形成相应的植物体，都离不开组织培养，等等。 | 要求学生根据组培过程进行思考、分析、小组讨论交流。 | 关注技术应用，体现科技发展对社会和环境的影响。 | |
归纳总结 巩固升华 | 四、植物组织培养的概念 1.概念： 2.优点： | 1.概念：在无菌和人工控制的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、从芽，最终形成完整的植株。 2.优点： ﹙1﹚保持亲本优良性状； ﹙2﹚快速获得大量无病毒幼苗。 | 聆听、思考、 回答、内化。 | 培养逻辑 归纳能力 |
达标检测 拓展延伸 | 1.课堂达标检测： ﹙1﹚下列不能作为植物组织培养的材料是 A、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎 虹吸式咖啡壶C、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞 ﹙2﹚下列属于组织培养的是 ( ) A．花粉培育成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵细胞发育成个体 ﹙3﹚组织培养属于有性生殖还是无性生殖？ 2.课后见阳光课堂练习。 | 练习、评价并纠错 | 通过练习加深学生对本节重点知识的掌握。 | |
本文发布于:2024-09-23 09:24:43，感谢您对本站的认可！
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