高中生物细胞工程简介──植物细胞工程旧人教选修.doc

细胞工程简介──植物细胞工程一、课前预习，布置预习作业1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。2．对高二必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面、充分地复习。3．找出新旧知识之间的联系与区别。问题导入：1．结合基因工程成果与展望的有关知识，简述“超级细菌”的培育过程。2．如果将三种假单孢杆菌与第四种假单孢杆菌融合或将其内的细胞器移入第四种假单孢杆菌体内，使之具有分解四种烃类化合物的功能。这样的生物技术应属于何种生物工程？教师启发：从上述两种生物工程技术的异同点出发，总结出何谓细胞工程。学生在教师的引导下，对知识信息进行分析、比较、概括等思维加工，得出相应的思维成果。教师予以适当点拨，师生共同总结：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。采用问题法导入新课较以往的平铺直叙更能激发学生的学习兴趣，拨动其思维之弦，让他们以最佳的精神状态投入到学习活动中去。通过谈话法导出植物组织培养的理论依据是细胞的全能性。二、进行新课（一）细胞的全能性。问题情境：预习中涉及的相关问题。教师置疑：投影显示质疑问题。1．高二必修课中关于细胞全能性有哪些方面的阐述？2．什么是细胞的全能性？3．克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？4．生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？5．为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？6．与必修课中有关内容相比，选修课在知识上有了进一步的深入和发展，具体体现在哪些方面？多向释疑：对于问题1、2，3、4：通过认真的预习，借助已有的知识积累，学生不难做出正确的解释。对于问题5：教师启发学生将题目读懂弄透，对新旧知识进行必要的加工和整合，再得出结论。师主释疑：在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织（一种相对没有分化的细胞团），继而在植物激素等诱导下发生再分化，才能表达出全能性。发育成完整植株。对于问题6：侧重于学法指导和学生能力的培养，属较开放议题，只要有理有据，不强求答案的整齐划一。小结：教师带领学生对以上知识点进行概括和梳理，使知识条理化，便于复习和记忆。细胞全能性的典型范例便是植物组织培养，由此自然过渡到植物组织培养。（二）植物组织培养。问题情境：1．放映植物组培的录像（发展史、技术过程、应用等）。2．传看脱毒马铃薯组培苗实验材料。3．用投影仪打出植物组培过程简图。丰富、鲜活的感性材料为学生架起了新旧知识联系的桥梁。在学生充分复习、认真预习的基础上，教师引导学生总结出植物组培的过程。（见“板书设计”）如果到此为止，学生虽抓住了知识的主干，但却错过了深化知识，发展智力等重要环节。所以教师应适时提出启发性问题，引导学生进一步思维探索。例如：1.植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？2.离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？3.决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？4.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？在教师的启发下，学生对问题展开分析、讨论，并给予科学正确的解释。教师做适度的知识扩展，使学生的思维空间得到自然延伸。例如：1．影响脱分化的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成，而两者不同的浓度配比在再分过程中，分别对诱导根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。2．愈伤组织再分化过程应先诱导生芽，再诱导生根。3．愈伤组织的形态发生主要有不定芽方式和胚状体方式两种。教材和录像中介绍的均为不定芽方式，而后者需要在愈伤组织形成后，对其进行处理，形成分散的单个细胞，再诱导其分化出具有胚芽、胚轴、胚根的胚状体，进而发育成完整植株。关于植物组培技术的应用，在录像及必修课教材中均有介绍，教师只要对学生容易忽略的问题予以点拨。例如：生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂时进行的是大规模的细胞培养而非组织培养，前者只需培养至愈伤组织即可，后者则需诱导产生完整的植物体。另外，还可以鼓励学生就制造人工种子时，在胚状体和人工种皮之间添加何种胚乳成分展开设计，为学生创造广泛、自由的思维空间，培养学生多方向、多角度、多层次的发散思维能力。（三）植物体细胞杂交。问题情境：20世纪60年代，有的科学家提出这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交，培育出一种地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。提出问题：如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？教师鼓励学生自由联想，