植物体细胞杂交技术教案定稿

第2课时 植物体细胞杂交技术

一、教学目标： 1、知识目标：

（1）分析植物体细胞杂交技术的基本原理； （2）描述植物体细胞杂交技术的基本过程； （3）说出植物体细胞杂交的实践意义和局限性；

2、能力目标：培养和提高自己的语言表述能力和设计能力。 3、情感目标：树立热爱科学、勇于想象、敢于创新的意识。 二、教学重难点：

1、教学重点：植物体细胞杂交技术的操作流程。 2、教学难点：表述能力和设计能力的培养。 三、课时安排： 1课时

四、教学内容安排： （一）温故知新

同学们，大家好！在学习今天的新课之前，让我们来回顾一下上节内容。请大家看这幅图（幻灯片放映），这是我们之前学过的生物学技术：植物组织培养！（学生齐声答）有没有同学帮大家梳理有关内容？（指定一名学生作答，对不完整的叙述进行提问补充）

1、取胡萝卜韧皮部组织称之为？外植体！外植体的概念？离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等可以进行植物组织培养的材料统称为外植体。

2、将植物组织分散成单个植物细胞用什么处理？果胶酶！为什么？细胞壁成分是纤维素和果胶，纤维素构成植物细胞壁的骨架，果胶具有黏合作用。

3、什么是脱分化？又称去分化，已分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。 4、愈伤组织的特点？没有特定形态结构的薄壁细胞，具有旺盛的分裂能力。 5、什么是再分化？愈伤组织重新诱导分化形成根、芽等器官的过程。 6、什么是胚状体？在一定条件下诱导形成，类似于胚，具有胚芽和胚根的结构。

很好！那么接下来的看图填空，也找几位同学来说说你们的答案 （选4位同学，依次作答，并对部分答案再提问）：

1、整个植物组织培养的过程中，需要光照吗？脱分化过程中，植物组织细胞中无叶绿体，只能从周围培养基中获取营养物质，不需要光照；再分化过程中，光照是诱导细胞分化的必要条件之一，主要与叶绿体的形成有关。

2、细胞分化的根本原因是？基因选择性表达。 3、植物组织培养依据的生物学原理是？细胞全能性。

4、植物组织培养是否产生新品种？没有，它是一种无性繁殖的方式。既然如此，如果想得到具有优良性状的新品种，就得使用植物体细胞杂交技术。

（二）课堂探究

不如，我们就通过一个例子来探究植物体细胞杂交技术：

番茄和马铃薯是两种不同的植物，然而，科学家想创造一种上长番茄，下长马铃薯的新品种。按照普通的有性杂交繁殖能否成功？不能（学生答）为什么？因为不同种植物之间存在生殖隔离。如果是你，请你用图示或文字设计一份方案，来帮助科学家实现美好设想。

相信大部分同学在预习的过程中已经设计好了，希望大家能够踊跃的展示。（选2小组，分别派代表上台展示设计图，并让代表分别对自己的设计图做解说，然后教师点评和补充）

两组同学完成的都非常好。我们不妨一起来看技术示意图。（PPT上给出植物体细胞杂交技术示意图）请大家思考：

1、（1）过程是？去除细胞壁。除掉细胞壁的植物细胞，叫做？原生质体。 2、（2）过程是？原生质体的融合。

3、（3）过程表示？新细胞壁形成，杂种细胞形成。

4、（4）过程是？杂种细胞接种到培养基中，组织培养，进行脱分化形成愈伤组织。

5、（5）过程是？愈伤组织再分化形成杂种植株幼苗。

大家已经初步掌握体细胞杂交的技术流程，但在实际操作中，还有很多需要注意的地方。如：（播放下一张幻灯片“一、植物体细胞杂交技术过程”）

1、去除细胞壁所使用的方法？酶解法，纤维素酶和果胶酶。

2、自然情况下，不同植物的原生质体不会轻易融合，需要人工诱导。方法有？化学法：聚乙二醇PEG，物理法：离心、震动、电刺激。

3、原生质体融合成功的标志？新细胞壁的形成。

4、AB两种原生质体融合可能出现的融合结果有几种？3种，AA、BB、AB。需要怎么处理？筛选。

5、杂种细胞形成后，下一步怎么做？植物组织培养杂种细胞。最终得到什么？杂种植株。

植物体细胞杂交过程就介绍到这里，下面我们来看合作探究的几个问题。 （三）合作探究

1、该过程用到的生物学技术有哪些？依据的原理是什么？

（在学生作答的同时，返回上一张PPT，结合学生作答的结果点评或补充）纵观整个技术流程，前半部分属于植物细胞融合技术，依据原理是细胞膜的流动性；后半部分属于植物组织培养，依据原理植物细胞全能性。

2、杂种植株是新品种吗？属于几倍体？杂种植物可育吗？

（选择两类不同观点的答案，调动所有小组参与讨论，要求学生说出自己理解的原因）

植物新品种的定义：指经过人工培育的或者对发现的野生植物加以开发，具

备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。杂种植株是不是具有具备新品种的定义？答案是的！

番茄为二倍体，马铃薯四倍体，杂种植株实际上是两种体细胞染色体组数之和，番茄-马铃薯应当为六倍体。

理论上讲，六倍体植株含有六个染色体组，减数分裂时同源染色体可以正常联会，因此能形成正常的有性生殖细胞，所以可育。但并不是所有的杂种植株都如此，如二倍体植物与三倍体植物细胞杂交，形成五倍体植物无法正常的染色体联会，因此，不会形成相应的有性生殖细胞，也就不可育。总的来说，杂种植株的染色体数目如果是偶数，理论上讲可育，如果是奇数，不可育。 3、番茄-马铃薯杂种植株达到人们预期目标了吗？可能是什么原因造成的？（提示：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的） 科学家们培育出的番茄马铃薯植株，并未按照人们的需求，上长番茄，下长马铃薯。这是基因选择性表达的结果。（学生作答意思接近即可）补充问：这个问题也可以反映出目前植物体细胞杂交技术的局限性是？杂种植株不能完全按照人类需求表现出相应性状。 （四）知识小结

到此为止，我们可以对植物体细胞杂交技术做一小结：

1、根据前面所学技术过程，你能总结出植物体细胞杂交的概念吗？（学生作答）将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的过程。

2、用到的原理有？（学生齐声作答）细胞膜的流动性原理，和细胞全能性原理。

3、与有性杂交方法相比，植物体细胞杂交技术的优势在于？（学生作答）克服了远缘杂交不亲和的障碍，创造新品种，定向改造生物性状。

好了，知识性内容就到这里。接下来，我们进行随堂检测。 （五）随堂检测

（见学案随堂检测的5道习题） （六）异想天开

有人做出这样的奇思妙想：把奶牛细胞和植物细胞杂交，得到绿色奶牛，晒晒太阳就可以挤出奶！假设理论上可行，试试看，设计出一个你认为可行的方案？（是上课情况来定，可让学生做流程图，或语言描述）

看来，大家对植物体细胞杂交技术相当了解了！感兴趣的同学还可以在课后继续学习，了解有关实验，学海无涯，希望大家在堂课与课后都能有所收获！好了，下课！

五、教学反思：

（见附页）

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