2.1 植物细胞工程的基本技术-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修二

2.1植物细胞工程 一植物细胞工程的基本技术 一、教学目标 1.概述细胞的全能性，阐明植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。 2.通过介绍植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。 3.在植物细胞工程两种技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的唯物主义世界观和人生观。 4.通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）植物组织培养的原理和过程。 （2）植物体细胞杂交技术的原理。 2.教学难点 （1）植物组织培养的实验。 三、教学过程 【新课导入】 教师利用课件展示一些兰花的图片，并让学生自我阅读教材第34页“从社会中来”，思考教材中最后提出的问题，然后教师通过介绍植物细胞工程的基本技术，让学生明确解决这一问题的思路，引导学生学习对应的知识内容。 “其芽葺葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。迨夫花开,凝晴瀼露,万态千妍,薰风自来,四坐芬郁，岂非入兰室乎!岂非有国香乎!”这是我国历史上第一部兰谱——《金漳兰谱》（宋·赵时庚）中对兰花的一段描述。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？ 讨论：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：利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。兰花是观赏植物中最常见的一类依靠植物组织培养繁育种苗的植物，其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40% 植物细胞工程的理论基础是什么?（全能性） 【新课讲授】 （一）植物细胞工程的基本技术 教师组织学生阅读教材第34页“植物细胞的工程的基本技术”的相关内容，结合“从社会中来”思考讨论，提问： 1.植物组织培养的基本原理是什么？ 2.什么是细胞的全能性？ 3.体细胞具有全能性的根本原因是什么？ 学生带着问题去阅读教材，并小组成员之间互相讨论，得出答案。 通过分析讨论，使学生对本节的内容学习由浅入深，加深学生对植物组织培养基本原理的理解。知识梳理： 1.细胞的全能性 （1）概念：细胞经分裂和分化后，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）原因：一般来说，生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传信息。 （3）细胞全能性的比较： ①受精卵＞生殖细胞（卵细胞＞精子）＞体细胞； ②植物细胞＞动物细胞； ③幼嫩的细胞＞衰老的细胞； ④分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞； ⑤分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞。 （二）植物组织培养技术 教师利用课件介绍植物组织培养的概念和流程，并展示流程图，让学生加深植物组织培养的过程，并通过自己动手操作“菊花的组织培养”让学生对植物组织培养的流程形成直观的认识，并促进他们理解和掌握相关概念。 知识梳理： （1）概念：植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞（称为外植体）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）原理：植物细胞的全能性。 （3）过程： 外植体是指离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。植物的茎尖、幼嫩的叶片、花药是常用的外植体。 ①愈伤组织：不定形的薄壁组织团块。细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。注意：无叶绿体，可进行有丝分裂 ②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。 ③再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成胚状体、根、芽等，这个过程叫做再分化。 ④适宜的培养条件：离体、无菌条件、种类和比例适宜的营养物质、植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）的诱导和调节、适宜的外界条件（温度、pH、光照等）。 脱分化过程一般不需要光照、再分化过程需要光照。生长素/细胞分裂素＞1，有利于根的分化；＜1，有利于芽的分化；=1，促进愈伤组织的形成。 教师拿出提前准备好的实验材料，并以小组为单位，分发不同时期的实验材料，让学生进行观察，通过观察植物组织培养实验中不同时期的实验材料，让学生写出植物组织培养的基本流程，并让学生阅读教材中的实验过程，通过阅读实验内容和观察实验不同时期的生长状况，让学生更直观的对植物组织培养的认知，并促进他们理解和掌握相关概念。 探究•实践：菊花的组织培养 观看视频《菊花的组织培养》，通过视频初步了解菊花组织培养过程，提出问题，知识点归纳梳理。 1.原理： 2.目的要求： （