2.1植物细胞工程的基本技术 说课课件（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 2.1植物细胞工程的基本技术 说课课件（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-04 20:44:28 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第2章 细胞工程
高二生物组集体备课
2.1 植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术
01
02
04
05
03
06
C
ONTENTS
教学设计思路
点击此处添加正文
教学目标
点击此处添加正文
教学重难点
点击此处添加正文
教学过程
点击此处添加正文
教学反思
点击此处添加正文
目 录
教材分析
点击此处添加正文
本章教材分析
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
说教与学
与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是:阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程;概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
“教学提示”有:利用植物组织培养技支术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。结合教材内容，确定本节的教学目标如下。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
教学目标
1.说出植物细胞工程的基本原理是植物细胞具有全能性。
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。
3.通过分析植物体细胞杂交技术的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念，认同植物体细胞杂交技术具有重要的应用价值。
4.通过菊花组织培养的实验操作，进一步掌握植物物组织培养技术。
重点
难点
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
(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。
植物组织培养的实验。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
课前准备
组织学生参观学校的植物组织培养实验室；准备菊花组织培养不同时期的观察材料。
新课引入
创设如何快速繁育兰花的问题情境，让学生根据课前参观的经历， 形成解决问题的
基本思路。
明确原理
设置具有递进关系的问题串，引导学生运用已有知识，由浅入深， 层层剖析， 最终
理解植物组织培养的基本原理。
学习技术
充分利用观察材料和教材，采取观察、比较、讨论等多种方式帮助学生掌握植物组
织培养的流程和概念。
再次提出快速繁育兰花的问题，让学生应用所学知识，设计解决问题的方案。
有序讲授植物体细胞杂交技术的流程、概念和应用，帮助学生形成对该技术的整
体认识。
引导学生进一步关注植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的应用。
动手实践
以菊花为实验材料， 组织学生开展植物组织培养实验。
教学设计思路
一．复习旧知，引入新知
创设情境
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
一.植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞工程的理论基础是什么
细胞的全能性
1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有 或
的潜能。
细胞全能性的原因：
2．生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因
在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会 。
植物细胞的全能性
分化成其他各种细胞
选择性地表达
产生完整生物体
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、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
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。
1.概念：
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
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽等
试管苗
驯化移栽
完整植株
移栽成活
1.植物组织培养
③一般过程：
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株
脱分化
再分化
驯化
移栽
A.外植体——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。
B.脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功
能而转变成未分化细胞的过程。
注意：要进行遮光
思考：若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？为什么？
愈伤组织中不含有叶绿体；
培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞，因此，愈伤组织中不含有叶绿体
③一般过程：
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株
脱分化
再分化
驯化
移栽
C.愈伤组织：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
见光后愈伤组织变为绿色
③一般过程：
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株
脱分化
再分化
驯化
移栽
D.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。
注意：需要光照，因为芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需
要光照
生长素用量与细胞分裂素用量的比值 结果
比值高
比值低
比值适中
有利于根的分化，抑制芽的形成
有利于芽的分化，抑制根的形成
促进愈伤组织的形成
⑤影响植物组织再分化的因素有：
④植物组织培养的条件：
离体
无菌
培养基
适宜的外界条件
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
生长素和细胞分裂素的比值
微生物
培养基的离子平衡
pH值
温度
蔗糖：提供能量、调节渗透压
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。
讨论：用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？为什么？
不能；
因为两种生物之间存在着生殖隔离；
有没有一种方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得“番茄-马铃薯杂种植株”呢？
2.植物体细胞杂交技术
一.植物细胞工程的基本技术
A细胞
B细胞
纤维素酶果胶酶
1.去壁：
酶解法
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
2.诱融
物理法：
化学法：
电融合法、离心法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高PH融合法等
脱分化
再分化
移栽
植物细胞融合
植物组织培养
杂种植株
愈伤组织
A原生质体
B原生质体
移栽后的植株
2.植物体细胞杂交技术
（1）过程
2.植物体细胞杂交的概念：
植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
3.原理：
细胞膜具有一定的流动性
植物细胞膜的全能性
4.两个标志
（1）植物细胞融合完成的标志：
再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：
培育成新植物体
5.实例：
白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
6.意义：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
2.植物体细胞杂交技术
一.植物细胞工程的基本技术
巩固练习
03
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
四．巩固练习
【检测】图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：
（1）步骤①是 ，最常用的方法是 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。
(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，此技术运用的原理是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，
使 能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。
（5）若远缘杂交亲本A的基因型为AaBb，B的基因型为YYEe，则融合后形成的杂种植株基因型是 。
去除细胞壁，分离原生质体
酶解法
聚乙二醇（PEG）
诱导植物原生质体融合
脱分化
再分化
远缘杂交亲本的遗传特征
杂种植株获得双亲的遗传物质
细胞的全能性
AaBbYYEe
1.将抽象的知识直观化，促进学生理解技术的流程
教师让学生将菊花组织培养不同时期的实物材料按照植物组织培养的流程进行排序，其实就是将抽象的培养过程通过实物直观形象地呈现出来，然后让学生通过观察、抽象，自主建构技术流程，进而概括出植物组织培养的概念。对于技术环节涉及的一些专业名词，如外植体、愈伤组织等的教学，教师同样结合实物材料，引导学生通过观察、比较形成概念，这不仅降低了学生学习的难度，也有利于他们理解和内化知识。
2.落实实验教学，充分发挥实验教学的育人功能
实验教学是生物学教学的核心之一，也是生物学教学的有力抓手。教学时，教师应该尽可能地为学生创造动手实践的机会。在本节课例中，教师采用了课上与课下相结合的方式，确保了实验的有序开展。在指导学生实验的过程中，教师注重发挥实验教学的育人功能。例如，适时开展的实验安全教育可以让学生树立安全意识，加强自我防范;教师示范操作，既强化了实验操作的规范性，还能够培养学生规范开展实验的习惯;引导学生做好实验观察和记录，能培养学生严谨的科学态度和持之以恒的品质。
反思
第2章 细胞工程
高二生物组集体备课
2.1 植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术
01
02
04
05
03
06
C
ONTENTS
教学设计思路
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教学目标
点击此处添加正文
教学重难点
点击此处添加正文
教学过程
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教学反思
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目 录
教材分析
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本章教材分析
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
说教与学
与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是:阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程;概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
“教学提示”有:利用植物组织培养技支术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。结合教材内容，确定本节的教学目标如下。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
教学目标
1.说出植物细胞工程的基本原理是植物细胞具有全能性。
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。
3.通过分析植物体细胞杂交技术的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念，认同植物体细胞杂交技术具有重要的应用价值。
4.通过菊花组织培养的实验操作，进一步掌握植物物组织培养技术。
重点
难点
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
(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。
植物组织培养的实验。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
课前准备
组织学生参观学校的植物组织培养实验室；准备菊花组织培养不同时期的观察材料。
新课引入
创设如何快速繁育兰花的问题情境，让学生根据课前参观的经历， 形成解决问题的
基本思路。
明确原理
设置具有递进关系的问题串，引导学生运用已有知识，由浅入深， 层层剖析， 最终
理解植物组织培养的基本原理。
学习技术
充分利用观察材料和教材，采取观察、比较、讨论等多种方式帮助学生掌握植物组
织培养的流程和概念。
再次提出快速繁育兰花的问题，让学生应用所学知识，设计解决问题的方案。
有序讲授植物体细胞杂交技术的流程、概念和应用，帮助学生形成对该技术的整
体认识。
引导学生进一步关注植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的应用。
动手实践
以菊花为实验材料， 组织学生开展植物组织培养实验。
教学设计思路
一．复习旧知，引入新知
创设情境
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
一.植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞工程的理论基础是什么
细胞的全能性
1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有 或
的潜能。
细胞全能性的原因：
2．生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因
在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会 。
植物细胞的全能性
分化成其他各种细胞
选择性地表达
产生完整生物体
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、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
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。
1.概念：
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
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽等
试管苗
驯化移栽
完整植株
移栽成活
1.植物组织培养
③一般过程：
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株
脱分化
再分化
驯化
移栽
A.外植体——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。
B.脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功
能而转变成未分化细胞的过程。
注意：要进行遮光
思考：若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？为什么？
愈伤组织中不含有叶绿体；
培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞，因此，愈伤组织中不含有叶绿体
③一般过程：
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株
脱分化
再分化
驯化
移栽
C.愈伤组织：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
见光后愈伤组织变为绿色
③一般过程：
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株
脱分化
再分化
驯化
移栽
D.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。
注意：需要光照，因为芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需
要光照
生长素用量与细胞分裂素用量的比值 结果
比值高
比值低
比值适中
有利于根的分化，抑制芽的形成
有利于芽的分化，抑制根的形成
促进愈伤组织的形成
⑤影响植物组织再分化的因素有：
④植物组织培养的条件：
离体
无菌
培养基
适宜的外界条件
1.植物组织培养
一.植物细胞工程的基本技术
(2)植物组织培养
生长素和细胞分裂素的比值
微生物
培养基的离子平衡
pH值
温度
蔗糖：提供能量、调节渗透压
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。
讨论：用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？为什么？
不能；
因为两种生物之间存在着生殖隔离；
有没有一种方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得“番茄-马铃薯杂种植株”呢？
2.植物体细胞杂交技术
一.植物细胞工程的基本技术
A细胞
B细胞
纤维素酶果胶酶
1.去壁：
酶解法
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
2.诱融
物理法：
化学法：
电融合法、离心法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高PH融合法等
脱分化
再分化
移栽
植物细胞融合
植物组织培养
杂种植株
愈伤组织
A原生质体
B原生质体
移栽后的植株
2.植物体细胞杂交技术
（1）过程
2.植物体细胞杂交的概念：
植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
3.原理：
细胞膜具有一定的流动性
植物细胞膜的全能性
4.两个标志
（1）植物细胞融合完成的标志：
再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：
培育成新植物体
5.实例：
白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
6.意义：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
2.植物体细胞杂交技术
一.植物细胞工程的基本技术
巩固练习
03
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
四．巩固练习
【检测】图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：
（1）步骤①是 ，最常用的方法是 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。
(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，此技术运用的原理是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，
使 能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。
（5）若远缘杂交亲本A的基因型为AaBb，B的基因型为YYEe，则融合后形成的杂种植株基因型是 。
去除细胞壁，分离原生质体
酶解法
聚乙二醇（PEG）
诱导植物原生质体融合
脱分化
再分化
远缘杂交亲本的遗传特征
杂种植株获得双亲的遗传物质
细胞的全能性
AaBbYYEe
1.将抽象的知识直观化，促进学生理解技术的流程
教师让学生将菊花组织培养不同时期的实物材料按照植物组织培养的流程进行排序，其实就是将抽象的培养过程通过实物直观形象地呈现出来，然后让学生通过观察、抽象，自主建构技术流程，进而概括出植物组织培养的概念。对于技术环节涉及的一些专业名词，如外植体、愈伤组织等的教学，教师同样结合实物材料，引导学生通过观察、比较形成概念，这不仅降低了学生学习的难度，也有利于他们理解和内化知识。
2.落实实验教学，充分发挥实验教学的育人功能
实验教学是生物学教学的核心之一，也是生物学教学的有力抓手。教学时，教师应该尽可能地为学生创造动手实践的机会。在本节课例中，教师采用了课上与课下相结合的方式，确保了实验的有序开展。在指导学生实验的过程中，教师注重发挥实验教学的育人功能。例如，适时开展的实验安全教育可以让学生树立安全意识，加强自我防范;教师示范操作，既强化了实验操作的规范性，还能够培养学生规范开展实验的习惯;引导学生做好实验观察和记录，能培养学生严谨的科学态度和持之以恒的品质。
反思