【中小学】高二上下册第1节 植物细胞工程一教学设计公开课教案教学设计课件.docx

植物细胞工程 (第 1 课时) 植物组织培养技术 教学设计 一、教学目标 1.说出植物细胞工程的基本原理。 2.通过对菊花组织培养不同时期的材料进行观察和排序，建构植物组织培养 的基本流程，进而概括出植物组织培养的概念。 二、教学重难点 1.教学重点 植物组织培养的原理和过程。 2.教学难点 植物组织培养的实验。 三、教学过程 细胞工程的概念阐述：指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学 科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细 胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 植物细胞工程的发展历程： 【本节聚焦】 1.植物细胞工程的理论基础是什么？ 2.什么是植物组织培养技术？ 3.怎样进行菊花的组织培养？ 【导入】从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢 养兰花。但是，兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁 殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可 想而知了。如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 提示：植物组织培养技术 【 一、植物细胞工程的基本技术】 植物组织培养技术 植物细胞工程的理论基础是什么? 答：细胞的全能性 【细胞的全能性】 1.全能性定义：细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成 其他各种细胞的潜能。 2.具有全能性的原因：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。 3.体现全能性的标志：细胞→ 完整个体或其他各种细胞 实例：胡萝 卜韧皮部细胞发育成完整植株 受精卵发育成个体 (动植物) 蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰 用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株 4.不体现全能性的实例：芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶 5.不体现全能性的原因：基因在特定时间、空间条件下选择性表达 6.全能性大小的比较：随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降 低。 【二、植物组织培养技术】 1.概念：指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上， 给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 2.理论基础：植物细胞的全能性 3.一般过程：见课件 【相关概念】 脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有 的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 愈伤组织：不定形的薄壁组织团块。 再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 适宜的培养条件： (1) 离体状态 (2) 无菌操作 (3) 种类齐全、比例适合的营养物质 (4) 植物激素 (主要是生长素和细胞分裂素) 诱导和调节 (5) 适宜的外界条件 (温度、pH、光照等) {探究?实践}菊花的组织培养 ①外植体的消毒 流水冲洗→酒精消毒 30s→无菌水清洗 2~3 次→次氯酸钠溶液处理 30min →无菌水清洗 2~3 次。 ②外植体的切段 将消过毒的外植体置于无菌培养皿中→用无菌滤纸吸去表面的水分→用解 剖刀将外植体切成 0.5~1cm 长的小段。 ③接种外植体 在酒精灯火焰旁，将外植体的 1/3~1/2 插入诱导愈伤组织的培养基中。用 封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。注意：接种时注意外植体的方 向，不要倒插！(将“形态学上端”朝上，下端朝下) ④诱导愈伤组织 培养基及培养条件：激素比例 1：1、置于黑暗、提供有机碳源 (蔗糖) ⑤诱导生芽生根 生芽过程：生长素比例少、有机营养、不需光照； 生根过程：生长素比例多、无机营养、需光照。 ⑥移栽 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉 根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再 移栽入土。 视频演示：菊花的组织培养 结果分析与评价 1. 接种 3~4d 后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，试分 析它们被污染的可能原因。 提示：培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不符 合无菌操作要求等。 2. 培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？ 提示：生根苗移栽技术的关键是既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤 及根系。 一般使用无土栽培方法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷洒质量 分数为 5%的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖 12h，掀开塑料薄膜 24h 后才能移栽。 新移栽的组培苗要在温室过渡几天，待其长壮后再移植到大田或盆中。 4. 进一步探究 若想探究生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响，则应如何 设计对照实验？ 提示：① 空白对照：不加任何激素； ② 实验组 1：生长素用量与细胞分裂素用量的比值为 1； ③ 实验组 2：生长素用量与细胞分裂素用量的比值