第一篇:高中生物《植物細胞工程》教案4新人教版選修3
(二)植物組織培養(yǎng)。
問題情境:
1.放映植物組培的錄像(發(fā)展史、技術過程、應用等)。
2.傳看脫毒馬鈴薯組培苗實驗材料。
3.用投影儀打出植物組培過程簡圖。
豐富、鮮活的感性材料為學生架起了新舊知識聯(lián)系的橋梁。在學生充分復習、認真預習的基礎上,教師引導學生總結出植物組培的過程。
如果到此為止,學生雖抓住了知識的主干,但卻錯過了深化知識,發(fā)展智力等重要環(huán)節(jié)。所以教師應適時提出啟發(fā)性問題,引導學生進一步思維探索。例如:
1.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么?
2.離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理,能否培養(yǎng)成完整植物體?
3.決定植物細胞脫分化、再分化的關鍵因素是什么?
4.在植物組培過程中,為什么要進行一系列的消毒,滅菌,并且要求無菌操作?
在教師的啟發(fā)下,學生對問題展開分析、討論,并給予科學正確的解釋。
教師做適度的知識擴展,使學生的思維空間得到自然延伸。例如:
1.影響脫分化的一個重要因素是植物激素。當細胞分裂素與生長素共同使用時,能強烈促進愈傷組織的形成,而兩者不同的濃度配比在再分過程中,分別對誘導根或芽的產生起關鍵作用。當細胞分裂素與生長素濃度比高時,有利于芽的發(fā)生;濃度比低時,有利于根的發(fā)生。
用心
愛心
專心 2.愈傷組織再分化過程應先誘導生芽,再誘導生根。
3.愈傷組織的形態(tài)發(fā)生主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種。教材和錄像中介紹的均為不定芽方式,而后者需要在愈傷組織形成后,對其進行處理,形成分散的單個細胞,再誘導其分化出具有胚芽、胚軸、胚根的胚狀體,進而發(fā)育成完整植株。
關于植物組培技術的應用,在錄像及必修課教材中均有介紹,教師只要對學生容易忽略的問題予以點撥。例如:生產藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑時進行的是大規(guī)模的細胞培養(yǎng)而非組織培養(yǎng),前者只需培養(yǎng)至愈傷組織即可,后者則需誘導產生完整的植物體。另外,還可以鼓勵學生就制造人工種子時,在胚狀體和人工種皮之間添加何種胚乳成分展開設計,為學生創(chuàng)造廣泛、自由的思維空間,培養(yǎng)學生多方向、多角度、多層次的發(fā)散思維能力。
(三)植物體細胞雜交。
問題情境:20世紀60年代,有的科學家提出這樣一個設想:讓番茄和馬鈴薯雜交,培育出一種地上結番茄果實,地下結馬鈴薯塊莖的植物。
提出問題:如果要實現(xiàn)這一設想,你認為可以采用哪些方法?
教師鼓勵學生自由聯(lián)想,大膽遷移,使學生在最佳思維狀態(tài)下進入下一學習環(huán)節(jié)。
教師明確:植物體細胞雜交是用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞,并且把雜種細胞培育成新植牧體的方法(強調起止點)。
提出漸進式問題,引導學生進行思維探究,使學生在獲取知識的同時,受到科學方法的訓練和培養(yǎng)。
1.你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合,遇到的第一個障礙是什么?
用心
愛心
專心 學生一般會想到應該是位于細胞外側不具生命力的細胞壁。
2.有沒有一種溫和的去壁方法呢?
據已有的知識積累,學生可聯(lián)想到酶有專一性,而細胞壁的主要成分是纖維索和果膠,所以用纖維素酶和果膠酶去壁將不會對其內的原生質體造成損傷。
3.如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生了融合,下一部該做何處理?
應該誘導其再生壁,才能成為完善的雜種細胞。
4.如何將雜種細胞培育成雜種植株?
學生可將植物組墻技術遷移運用于此問題的解決。
播放課件:用植物體細胞雜交過程,把以上零散的知識串接起來,使知識條理化、系統(tǒng)化,便于學生的理解和掌握。師生共同歸納植物體細胞雜交的過程。(見“板書設計”)
教師點撥
1.人工誘導原生質體融合有物理法和化學法兩大類,物理法是利用離心、振動、電刺激促使原生質體的融合;化學法是用聚乙二醇(PEG)等試劑作為誘導劑誘導融合。
2.在細胞雜交過程中,除了形成AB型融合細胞外,還能形成AA型和BB型兩種融合細胞,但只有AB型細胞是植物體細胞雜交所需的雜種細胞。因此,在雜種細胞形成后還應有一個篩選過程。
3.指出植物體細胞雜交過程中已取得的進展和尚未解決的問題,激發(fā)學生熱愛生物科學的情感和探索生命科學奧秘的興趣。
用心
愛心
專心 8 總結:在學完三個知識點后,需引導學生清理知識問的脈絡(例如:細胞全能性是植物組培的理論基礎,而植物組培又是植物體細胞雜交的技術環(huán)節(jié)之一),抓住主線,把零散的知識系統(tǒng)化,做到融會貫通。
智能訓練:出示“白菜—甘藍”的投影照片。
設計方案:白菜和甘藍兩種植物之間存在著生殖隔離,不能進行傳統(tǒng)的有性雜交。那么,如何才能獲得如圖這樣的“白菜—甘藍”植株呢?
抓住學生思維的興奮點,促其聯(lián)系實際解決問題,不僅鞏固強化了所學知識,而且培養(yǎng)了學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力,實現(xiàn)知識的正向遷移。1.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是
A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件
B.導入其他植物細胞的基因
C.脫離母體后,給予適宜的營養(yǎng)和外界條件 D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內
1.將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時,下列條件中不需要的是()A.具有完整細胞核的細胞 B.一定的營養(yǎng)物質和植物激素 C.離體狀態(tài) D.導入指定基因
2.植物體細胞雜交能解決不同種植物之間由于生殖隔離而不能進行有性雜交的問題。植物體細胞雜交過程不涉及()A.使用限制性內切酶 B.使用纖維素酶和果膠酶
C.誘導兩種不同的細胞融合 D.選擇有利于雜種細胞分裂和分化的培養(yǎng)基 下列選項中,沒有采用植物組織培養(yǎng)技術的一項是()A.花藥的離體培養(yǎng)得到單倍體植株
B.秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株 C.基因工程培育的抗棉鈴蟲的棉花植株 D.細胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株 植物體細胞雜交尚未解決的問題是()A.去掉細胞壁,分離出有活力的原生質體 B.將雜種細胞培育成植株
C.讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親本的性狀 D.尚未培育出屬間雜種植物
用心
愛心
專心 9 3.“白菜—甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長期短和耐儲藏等優(yōu)點。下圖是“白菜—甘藍”的培育過程示意圖,他們的基因型分別為aaBB、ccDD,請回答下列問題:
①
白菜細胞
③
④ ⑤
雜種植物幼苗
②
甘藍細胞
(1)在上述過程中,實現(xiàn)①②過程常用的物質為______________________________。(2)過程③叫做____________________技術,該過程的誘導方法有物理法和化學法兩大類過程。若用化學法,所用化學試劑名稱____________________。
(3)過程④是細胞壁的再生過程,與此過程密切相關的細胞器是____________________。
(4)已知白菜細胞中含2M條染色體,甘藍細胞中含有2N條染色體,則雜種植株體細胞染色體數(shù)為____________________。若對白菜和甘藍采用雜交育種方法能成功的話,得到的后代應含__________條染色體。
(5)通常情況下,白菜和甘藍有性雜交是不能成功的,原因是____________________。(6)⑤過程中進行的細胞分裂方式是_______________,該過程先誘導細胞分裂形成_______________,再由它分化形成雜種植物幼苗。
(7)植物體細胞雜交方法的優(yōu)點是________________________________________。
(1)纖維素酶和果膠酶(2)原生質體融合 聚乙二醇(PEG)(3)高爾基體
(4)2M+2N M+N(5)存在生殖隔離(6)有絲分裂 愈傷組織(7)克服遠緣雜交不親合的障礙,培育作物新品
用心
愛心
專心 10
第二篇:高中生物 2.1.2植物細胞工程的實際應用教案 新人教版選修3
2.1.2植物細胞工程的實際應用
教學目標
知識目標:(1)掌握微型繁殖和植物組織培養(yǎng)的聯(lián)系
(2)掌握作物脫毒、人工種子的制備過程和意義
(3)了解單倍體育種和突變體的利用
能力目標:搜集有關細胞工程研究進展和應用方面的資料,進行整理、分
析和交流
情感目標:(1)認同細胞學基礎理論研究與技術開發(fā)之間的關系;
(2)關注細胞工程研究的發(fā)展和應用前景。教學重點難點
重點:植物細胞工程應用的實例
難點:掌握作物脫毒、人工種子的制備過程 課時安排:1課時 教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑 檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)合作探究、精講點撥
【問題探究】
1、植物微型繁殖技術高效快速的實例有哪些?
2、什么是人工種子?制備人工種子技術是什么?
3、工廠化生產人參皂甙的基本過程是什么?
【精講點撥】 在植物微型繁殖新途徑的教學中,首先可由植物組織培養(yǎng)技術引入,讓學生回憶植物組織培養(yǎng)技術的基本原理和過程,思考利用這項技術能做哪些工作?再逐一講解微型繁殖技術、作物脫毒及人工種子。
一、植物微型繁殖新途徑
1、微型繁殖與無性生殖
微型繁殖是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術,實際上是無性生殖的一種。在繁殖的過程中,細胞進行有絲分裂,因此親、子代細胞內DNA相同,具有相同的基因,因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術能高效快速實現(xiàn)種苗的大量繁殖。2.微型繁殖與作物脫毒、人工種子
作物脫毒、人工種子、單倍體育種的培育過程均有采用微型繁殖的技術。作物脫毒主要是強調微型繁殖的取材一定是無毒(的如莖尖、根尖),才能繁殖出無毒的幼苗。人工種子采用的還是微型繁殖的技術,但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽,包上人工種皮就可形成人工種子。人工種子與微型繁殖得到的幼苗一樣能保持親本的優(yōu)良性狀,另外還可不受氣候、季節(jié)和地域的限制。
二、作物新品種的培育
1、單倍體育種的優(yōu)點是:后代無性狀分離,后代都是純合子,能夠穩(wěn)定遺傳,明顯縮短育種年限。單倍體育種從本質上說屬于有性生殖,這一點與微型繁殖有所區(qū)別。但單倍體育種首先要進行花藥離體培養(yǎng),采用還是微型繁殖的技術,然后用秋水仙素處理,獲得純合子。
2、突變體的利用:在植物組織培養(yǎng)的過程中,由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷地分生狀態(tài),因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產生突變。從這些產生的突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體,進而培育成新品種。
三、細胞產物的工廠化生產
人參皂甙的工廠化生產過程、蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿的生產,應用的都是植物組織培養(yǎng)技術。
生產過程:第一步,選擇人參根作為外植體進行培養(yǎng),產生愈傷組織,經過培養(yǎng)選擇找到增殖速度快而且細胞內人參皂甙含量高的細胞株作為種質,其中一部分作為保存用,以備下一次生產用,一部分進行發(fā)酵生產。第二步,將第一步選擇到的細胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進行液體培養(yǎng),增加細胞數(shù)量。第三步,將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細胞進行破碎,從中提取人參皂甙。
第三篇:《動物細胞工程》教案4(新人教版選修3)
《動物細胞工程》教案4(新人教版選修3)
動物細胞工程
一、[教學目標] 1.簡述動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及應用。
2.簡述通過動物體細胞核移植技術克隆動物的過程和應用前景。3.舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應用。
二、[教學重點和難點] 1.[教學重點](1)動物細胞培養(yǎng)的過程及條件。
(2)用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程。(3)單克隆抗體的制備和應用。2.[教學難點](1)用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程。(2)單克隆抗體的制備過程。
2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(2課時)
三、[教學教程] 教學過程 教學內容
教學手段和方法 預期目標
1、回顧植物細胞工程的技術手段,引入動物細胞工程內容的學習
2、學習新課:
一、動物細胞培養(yǎng)(1)概念(2)原理(3)過程(4)條件(5)應用
3、學習新課:
二、動物體細胞核移植技術和克隆動物(1)概念(2)分類(3)原理(4)過程(5)應用(6)局限
4、小結
5、作業(yè)或活動
師:同學們,前面我們一起學習了植物細胞工程的相關知識,請大家來回顧一下其涉及的主要技術手段。
生:有植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交等。
師;今天我們開始一起來學習動物細胞工程的內容,請大家閱讀課本p44引言,介紹動物細胞工程的常用技術手段:動物細胞培養(yǎng)、核移植技術、動物細胞融合、生產單克隆抗體等,其中動物細胞培養(yǎng)技術是基礎技術。現(xiàn)在先來學習動物細胞培養(yǎng)和核移植技術 師:為什么要進行動物細胞培養(yǎng)? 生:(沉默)師:我們一起來看課文本小節(jié)的引言的兩個實例。
師:同學們,要解決這些問題,離不開動物細胞培養(yǎng)技術。那么什么是動物細胞培養(yǎng)呢? 生:(情緒高漲)從動物機體中取出相關組織,將它分散成單個細胞,然后在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和繁殖。
師:很好!從概念中我們不難看出,該技術實施的原理是什么? 生:細胞增殖。
師:怎樣進行動物細胞的培養(yǎng)?需要哪些條件?
指導學生閱讀p44-46內容,結合插圖或投影過程示意圖,最好能制成動畫。師生共同歸納過程:
取材→分散→配制懸液→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。在各個箭頭上注明處理方法。注意:原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)
原代培養(yǎng):取材水解后的初次培養(yǎng);
傳代培養(yǎng):原代培養(yǎng)后再處理后的后續(xù)培養(yǎng)。兩者先后關系,不能倒置,其原理相同。后者一般至10代,也有至40-50代,但細胞核型可能會改變,從而癌變。
師:大家想一想,目前使用的或冷凍保存的細胞常常是10代以內,是什么道理? 生:以保證細胞正常的二倍體核型。師生討論p44的兩個旁欄思考題
復習:內環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)知識,并思考和討論以下問題:
體外細胞培養(yǎng)需要哪些營養(yǎng)物質?需要怎樣的合適環(huán)境條件?(閱讀討論后)
(1)環(huán)境條件:滅菌處理、抗生素、定期更換培養(yǎng)基
(2)營養(yǎng)條件:與體內基本相同,有糖、氨基酸、無機鹽、必需元素、血清、血漿等(3)溫度和ph: 接近體溫,ph7。2-7。4(4)氣體環(huán)境:o2和co2(5%)
師:物細胞培養(yǎng)能否象植物組織培養(yǎng)那樣獲得克隆個體? 生:眾說紛紜。
師:不能,因為動物細胞的全能性受到分化程度的限制,發(fā)育成個體的潛能漸弱。那么這項技術有哪些用途呢?(1)生產生物制品
(2)提供基因工程的受體細胞(3)檢測有毒物質的毒性
(4)用于病理、生理、藥理研究
比較:培養(yǎng)基的狀態(tài)、成分;技術依據的原理;過程;結果等方面。
師:剛才我們講過利用上述技術無法克隆動物個體,那么能否克???有沒有別的方法? 生:有(聲音洪亮)
師:大家說得對!什么方法? 生:動物核移植技術。板書概念內容(略)
師:胚胎細胞核移植和體細胞核移植,后者難度較大。我們來學習后者。體細胞核的全能性 教師板畫過程圖:
取材→培養(yǎng)→顯微注射到去核的次級卵母細胞→重組細胞→重組胚胎→受體雌性動物→克隆動物。
討論:p49的三個思考題,初步理解技術的局限性。(1)改良動物,提高繁殖率(2)保護瀕危物種
(3)生產轉基因產品;治療疾病等(1)成功率低。(2)有待改進。(3)健康問題。(4)安全問題
師:本節(jié)課我們學習動物細胞培養(yǎng)和核移植技術,大家要能說出原理、過程和應用(結果),體驗到科學的偉大力量。
閱讀并筆注,要求學生注意動物細胞培養(yǎng),不能說成動物組織培養(yǎng);而植物組織培養(yǎng)不能說成植物細胞培養(yǎng)。
板書或投影標題2,2動物細胞工程
板書或投影標題2。2。1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術 可結合課本插圖或用投影補充一些有關這方面的例子 可在學生閱讀自學后,讓學生拋開書本,口述,教師簡明地板書,帶領學生體會和剖析要點,領略大概過程。
這是本節(jié)學習的重點,關于培養(yǎng)過程,可參照課本p45示意圖講解,注意兩個培養(yǎng)概念的區(qū)分。
注意與植物組織培養(yǎng)的比較。
難度不大,讓學生回答,相互修正完善。師生歸納小結,教師板書
注意與植物組織培養(yǎng)比較,把知識學通、學活。可列表比較,讓學生一目了然。讓學生同時思考p46旁欄題,閱讀下面的小知識卡片。指導學生閱讀并學會歸納有哪幾個方面的用途 用預先準備好的小黑板或投影出示。
學生會迅速閱讀教材,引發(fā)新的內容的學習讓學生分析大體思路
回顧所學知識誘發(fā)學生思考原因
這是重點與難點,結合演示(多媒體),理解技術要領和關鍵所在。嘗試讓學生畫圖。學生筆注
結合“多利羊”實例,讓學生暢所欲言。課后完成,待講評。
讓學生了解動物細胞工程的技術手段,激發(fā)其求知欲望 激發(fā)學生熱愛科學、關注科學的意識
通過剖析,旨在培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力,也有助學生審題能力的加強。通過比較弄清概念間的本質差異和內在聯(lián)系。培養(yǎng)學生的求異和求同思維能力。通過思考,培養(yǎng)知識的遷移能力
關注科學技術的不同,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。通過這樣的提問,能引起學生的共鳴。激趣誘思
讓學生認同科學不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新。有助于理解,效果好 培養(yǎng)了能力。理解sts間的關系 激發(fā)學生立志獻身科學的情感態(tài)度。提出本節(jié)課的最終學習目標 [基礎試題訓練] 選擇題
1.下列與動物細胞培養(yǎng)有關的表述中,不正確的是
()a.培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清 b.原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右便會出現(xiàn)生長停滯
c.動物細胞培養(yǎng)一般能夠傳到40~50代,但其遺傳物質發(fā)生了改變 d.動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質和獲得大量自身健康細胞
2.生物技術的發(fā)展速度很快,已滅絕生物的“復生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡,以下較易成功“復生”野驢的方法是()a.將野驢的體細胞取出,利用組織培養(yǎng)技術,經脫分化、再分化,培育成新個體 b.將野驢的體細胞兩兩融合,再經組織培養(yǎng)培育成新個體
c.取出野驢的體細胞核移植到母家驢的去核卵細胞中,經孕育培養(yǎng)成新個體 d.將野驢的基因導入家驢的受精卵中,培育成新個體
3.一只羊的卵細胞核被另一只羊的體細胞核置換后,這個卵細胞經過多次分裂,再植入第三只羊的子宮內發(fā)育,結果產下一只羊羔。這種克隆技術具有多種用途,但是不能
()
a.有選擇地繁殖某一性別的家畜 b.繁殖家畜中的優(yōu)秀個體 c.用于保存物種 d.改變動物的基因型 [教學反思] 動物細胞融合與單克隆抗體(2課時)教學 過程 教學 內容 教學手段 和方法 預期 目標
1.實例引入新課──細胞融合。2.復習提問。
3.學習新課──細胞融合。(1)動物細胞融合的概念。(2)動物細胞融合的過程。
(3)動物細胞融合的意義和應用。4.學習新課──單克隆抗體。(1)單克隆抗體的概念。(2)單克隆抗體的生產過程。
(3)克隆抗體的應用。5.小結。
6.布置作業(yè)或實踐活動。師:1970年,有兩位科學家做了一個人-鼠細胞融合的實驗,以證明細胞膜上的蛋白質分子是運動的。那么,如何實現(xiàn)人-鼠細胞的融合,以及動物細胞融合后還有什么用途呢?這就是今天我們這節(jié)課要學習的內容。師:由于動物細胞融合與前面所學的植物體細胞雜交技術相似,所以我們通過兩個問題,來回顧一下有關植物體細胞雜交技術的基本知識。第一個問題是:植物體細胞雜交技術的過程是怎樣的?
生:先用酶去除兩種植物細胞的細胞壁,使之成為原生質體,再用物理或化學的方法,誘導兩種原生質體融合成雜種細胞,最后用植物組織培養(yǎng)的方法把雜種細胞培育成新的植物體。師:第二個問題是:動植物細胞在結構上有何區(qū)別? 生:動物細胞無細胞壁、無明顯的液泡、無質體。
師:有了以上的基本知識,首先讓我們一起來看看有關動物細胞融合的概念。請大家翻開課本p52,閱讀第二自然段。
師:動物細胞融合的基本原理與植物原生質體融合的基本原理是否相同? 生:應該相同。
師:對,動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同,那么動物細胞融合的具體過程是否也和植物原生質體融合的過程一樣呢? 生:應該基本一樣吧?
師:對,下面我們以滅活病毒誘導動物細胞融合過程為例,來理解動物細胞融合的過程。誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似,但動物細胞融合時可用滅活的病毒作為誘導劑,你們知道這是為什么嗎?請閱讀課本p52的生物技術資料卡,思考并回答下面問題:
為什么滅活的病毒能作為誘導劑?
生:因為滅活的病毒能使細胞膜上的蛋白質分子和脂質重新排布,細胞膜打開,細胞發(fā)生融合。
師:對,那么不滅活的病毒能作為誘導劑嗎?
生:不能,因為不滅活的病毒會感染細胞,而不能誘導細胞融合。
師:回答得非常好!從示意圖中我們可以看出,把兩個不同的動物細胞放在一起,用滅活的病毒處理細胞后,它們就先質融合,再核融合,進而形成雜交細胞,這個細胞有絲分裂后仍能形成兩個完整的雜交細胞。
想一想,在動物細胞融合的實際操作過程中,是只用單個的兩種細胞來融合嗎?請你們再次結合植物體細胞雜交的過程,思考這個問題。
生:我記得在植物體細胞雜交過程的實際操作過程中,是把多個兩種細胞放在一起,讓它們融合的。
師:回答正確。
生:為什么在進行兩種細胞融合時必須用多個細胞呢?
師:這個問題問得很好,請同學們課下思考并討論這個問題。如果能查閱到有關資料,你們就能更全面地回答這個問題。
在弄清楚動物細胞融合的原理和過程后,還需說明的是任何一項技術的發(fā)現(xiàn),都不是憑空產生的,必定有一個發(fā)展的過程,下面我們來閱讀課本p52中的小字,了解一下動物細胞融合技術的發(fā)展簡史。
從動物細胞融合技術發(fā)展簡史的資料中,我們能切實體驗到這個技術是在不斷發(fā)展的,那么,實現(xiàn)動物細胞融合有什么意義呢?
大家都知道,物種間由于存在生殖隔離使得有性雜交方法有局限性,而細胞融合技術能打破生殖隔離,使遠緣雜交成為可能。具體成功的實例見大屏幕。正因為如此,細胞融合技術已廣泛應用于細胞學、遺傳學、免疫學及生物新品種培育等領域,但此技術還有一個十分重要的用途,就是制備單克隆抗體。有同學聽說過單克隆抗體一詞嗎? 生:(大多數(shù)同學回答不出來。)
師:在弄清什么是單克隆抗體之前,我們先來了解以下兩個問題:
第一個問題,傳統(tǒng)的抗體生產方法及缺陷是什么?請同學們在閱讀課本p52的最后一自然段的基礎上,討論這個問題。
生:傳統(tǒng)的抗體生產方法是向動物體內反復注射某種抗原,使動物產生抗體,然后從動物血清中分離所需要的抗體。這種生產抗體的方法產量和純度都很低,而且制備的抗體特異性差。師:回答得很好!下面我們再來討論第二個問題:b淋巴細胞有什么特點?請同學們繼續(xù)閱讀課本p53第一自然段,討論并回答這個問題。
生:b淋巴細胞能產生抗體,但每一個b淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。
師:很好!正是由于b淋巴細胞的這個特點,所以要想獲得大量的單一抗體,必須用單個b淋巴細胞進行無性繁殖,也就是通過克隆形成細胞群,這樣的細胞群就有可能產生出化學性質單
一、特異性強的抗體,即單克隆抗體,這就是單克隆抗體的概念。
可遺憾的是,在體外培養(yǎng)的條件下,一個b淋巴細胞是不可能無限增殖的,那么,科學家是怎樣解決這一問題的呢?想一想,能利用細胞融合技術來制備單克隆抗體嗎?請大家先閱讀課本p53~54單克隆抗體制備的文字及示意圖,再思考回答問題。師:兩位科學家極富創(chuàng)造性的設想是什么?
生:如果把一種b淋巴細胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細胞進行融合,所得到的融合細胞既能大量增殖,又能產生足夠數(shù)量的特定抗體。
師:對,正是科學家先有了這個極富創(chuàng)造性的設想,然后再鍥而不舍地把設想變?yōu)楝F(xiàn)實,才創(chuàng)造出單克隆抗體。想一想,如果把b淋巴細胞和骨髓瘤細胞放在一起時,會有幾種融合方式?
生:有b淋巴細胞間的融合、骨髓瘤細胞間的融合以及b淋巴細胞與骨髓瘤細胞間的融合。師:回答得非常好!那么,b淋巴細胞和骨髓瘤細胞間融合所形成的能產生抗體的雜交瘤細胞是如何篩選出來的? 生:先用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜種細胞,再進行抗體檢測和克隆化培養(yǎng)就能得到雜交瘤細胞。師:對,基本的過程就是這樣。那么,科學家又是如何利用雜交瘤細胞來生產抗體的呢? 生:第一種方法是:將雜交瘤細胞在體外大規(guī)模培養(yǎng),從細胞培養(yǎng)液中就能提取大量的單克隆抗體;第二種方法是:把雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖,再從小鼠腹腔中提取單克隆抗體。
師:完全正確。正是由于這兩位科學家的杰出貢獻,他們于1984年雙雙獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。有關單克隆抗體的應用。請大家閱讀課本p54~55的內容,閱讀后,請一位同學歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結合其中的一個用途,如“生物導彈”問題,談一談你對其應用前景的認識。
師:課后作業(yè)為課本p55“思考與探究”的三道題,如有條件,可按課本中實踐活動的要求組織學生完成。
投影人-鼠細胞融合過程的圖片,教師按圖講解,以引入新課,寫出或投影本節(jié)課的標題──2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體。如果學生回答不全,則可投影植物體細胞雜交技術流程圖。
教師講解和學生討論的方法相結合,以突出本節(jié)課的重點。師生一起閱讀教材,教師按教材上的概念給學生講解。投影用滅活病毒誘導動物細胞融合過程的示意圖。學生閱讀生物技術資料卡,思考并回答問題。
讓學生再次回顧植物體細胞雜交過程,思考并回答問題。給學生留下更多地思維空間。
讓學生自己閱讀動物細胞融合技術的發(fā)展簡史。
把教參上的已成功的動物細胞融合實例打在大屏幕上。學生閱讀和討論相結合,以突破本節(jié)課的難點。
由于教材上沒有單克隆抗體的概念,所以應在黑板上寫出或投影在大屏幕上。先讓學生閱讀教材,再采用師生共同討論的方法學習此部分內容。此問題對學生來講稍難些,教師可提醒學生看圖或相應的文字。學生閱讀教材,討論,教師可投影有關應用的資料。課后完成,下節(jié)課由學生回答。激發(fā)學生學習興趣。
復習舊知識,為學習新知識奠定基礎。了解動物細胞融合的概念。
培養(yǎng)學生運用已有知識解決新問題的能力。了解動物細胞融合的過程。
培養(yǎng)學生的閱讀能力及自主解決問題的能力。培養(yǎng)思維的廣闊性。聯(lián)系舊知識,提供一個比較的對象,以此達到知識遷移的目的。培養(yǎng)學生交流的能力及查閱相關資料的能力。體驗科學技術是一個不斷發(fā)展的過程。自然過渡到單克隆抗體的內容。
把本節(jié)課的難點問題分解成問題串逐一討論解決。了解單克隆抗體的概念。
提出問題,誘導思考,步步深入地了解單克隆抗體的生產過程。
培養(yǎng)學生的閱讀及識圖能力,使學生體驗到科學是一個探究過程,科學研究需要創(chuàng)新的意識和合作精神。
了解單克隆抗體的應用,體驗科學、技術、社會三者間的關系。提出本節(jié)課最終的學習目標。
第四篇:植物細胞工程教案
植物細胞工程
一、教學目標
1、細胞的全能性(理解)
2、簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術。(知道)
二、教學重點和難點 1.教學重點
(1)植物組織培養(yǎng)的原理和過程。(2)植物體細胞雜交的原理。2.教學難點 植物體細胞雜交
三、教學過程 導入:
我們已經所學及疑問
1、有性生殖中,受精卵經分裂、分化形成各種組織、器官,最后形成個體。三倍體如何繁殖后代?
2、細胞的全能性
體細胞具有全能性的原因是什么?
各種細胞表達全能性的能力是否一樣?
在生物體內,體細胞有沒有表達全能性,為什么? 體細胞在什么條件下才會表達全能性?
(一)植物組織培養(yǎng)
1、概念
2、植物組織培養(yǎng)的過程。(如下)
脫分化 再分化
外植體 → 愈傷組織 → 根、芽 →植物體
3、條件
4、證明:
(二)植物體細胞雜交
1、過程 植物細胞A 植物細胞B ↓ 去壁
↓
原生質體 A 原生質體B
↓
↓
原生質體融合↓ 再生細胞壁
雜種細胞
2、優(yōu)點: 克服遠源雜交不親和障礙,培育作物新品種?!?細胞分裂
愈傷組織
↓細胞分化
雜種植株
第五篇:生物選修3 細胞工程概述教案
2.1 細胞工程概述教案
二年級生物組:張雪林
一、教材分析
本節(jié)是高中生物選修3第二章第一節(jié),是本章的一個概述。本節(jié)的內容包括細胞工程的發(fā)展、細胞工程的基本技術以及細胞工程的應用三個部分。
二、教學目標
1、掌握植物細胞與組織培養(yǎng)技術、細胞融合技術、細胞核移植技術、染色體工程等。
2、了解細胞融合的方法。
3、舉例說出細胞工程在遺傳育種、生產藥品、食品等方面的應用。
三、重點難點
1、重點·落實方案 重點
簡述細胞工程的基本技術;舉例說出細胞工程的應用
2、難點 難點
簡述細胞工程的基本技術
突破方法:以問題作為引導,使學生對相關的概念進行小知識點的分解,加強理解與記憶。同時配以相關的練習,做到講練結合,從而突破難點。
四、教法、學法
在本節(jié)的學習中仍遵循“先學后教,當堂訓練”的教學方法。教法
1.指導學生預習教材,列出預習提綱,布置預習作業(yè)。2.指導學生學會思考,根據預習情況提出問題,在教師的誘導下,分析問題,最終得出結論,培養(yǎng)學生勤于思考的習慣,掌握善于思考的方法。
●教學建議
2.整個教學過程以問題提綱的形式出現(xiàn),由學生閱讀、討論后解答,最后教師總結,體現(xiàn)學生在課堂上的主體地位。
學法
通過必修1到必修3的學習,學生已具備了細胞的結構、動植物細胞的比較、花藥離體培養(yǎng)技術、克隆及染色體的結構與功能等相關知識,為本節(jié)的學習打下了基礎。但是由于學習的時間較長,學生遺忘嚴重,教師應當在課前提醒學生對相關知識進行復習。
另外,學生在閱讀時要對應教師所提出的問題有目的的去分析,將教材內容細化。
五、課時安排:2課時
第一課時:回眸歷史、細胞工程的基本技術 第二課時:細胞工程的應用
六、教學過程設計
第一課時
【自學指導一】
2分鐘閱讀課本39頁回眸歷史——細胞工程的發(fā)展,結合課本圖文信息用1分鐘時間填寫《名師伴你行》17頁預習新起點 一 細胞工程的發(fā)展。
【當堂訓練一】名師18頁例
1、即講即練1(這一知識點較簡單,學生閱讀完后即可掌握,且課本中每個例子配有相應圖片,可提高學生學習興趣)
【自學指導二】
閱讀教材P40第1-2段內容3分鐘,嘗試理解并識記細胞工程的概念和分類。并從以下幾點進行分析與討論:
1、操作水平:細胞水平和細胞器水平
2、操作條件(環(huán)境):體外無菌條件
3、操作技術:植物細胞與組織培養(yǎng)、細胞融合技術、細胞核移植技術、染色體工程等
4、目的:按照人們的意愿改造細胞的生物學特性
5、結果:改良生物品種、創(chuàng)造新品種和加速繁育生物個體,獲得某些有用的細胞代謝產物
6、分類:
(此處均為課本知識點,解答難度較低,可由學生回答并進行相應的補充。)【自學指導語三】
閱讀教材P40第3-4段及知識海洋5分鐘,回答下列問題:
1、簡述植物細胞與組織培養(yǎng)技術的過程。
2、說出細胞融合技術的概念。
3、常用的促融合方法有哪些?促融合因子有哪些?分別有什么優(yōu)缺點?
4、動物細胞融合與植物細胞融合有什么差異?
為什么? 后教環(huán)節(jié):
1、植物細胞與組織培養(yǎng)技術(1)依據原理:植物細胞的全能性(全能性的概念學生在必修1第五章第二節(jié)已經學習過,且在第二節(jié)中也有介紹,此處可簡單回憶)
(2)培養(yǎng)對象:離體的植物組織或細胞
(3)培養(yǎng)條件:體外無菌條件和必要的生長條件(4)培養(yǎng)目的:使離體植物細胞或組織生長、增值、分化,形成新的組織、器官和個體的技術
2、細胞融合技術
(1)融合原理:細胞膜的流動性(結構特性)(2)融合對象:2個或多個不同細胞
(3)促融合方法:生物法(病毒誘導融合法);化學法(聚乙二醇誘導融合法、高濃度鈣離子等);物理法(電場誘導融合法)
(4)融合結果:形成雜種細胞
(5)融合過程:2個或多個不同細胞的質膜發(fā)生粘連、破裂→細胞質發(fā)生融合→發(fā)生核融合→形成雜種細胞
(拓展:融合后的細胞為異源多倍體,具有原融合細胞的全部遺傳物質,其染色體數(shù)目為原融合細胞染色體數(shù)目之和,且原融合細胞的性狀在雜交細胞培育的后代中均可顯現(xiàn))【自學指導語四】
閱讀教材P41
3分鐘,說出細胞核移植技術的概念和染色體工程的概念。
3、細胞核移植技術(1)概念:細胞核移植技術是將一個細胞的細胞核轉移到另一個去除細胞
核的細胞中去,從而使受體細胞獲得新的遺傳信息,產生新的生命現(xiàn)象的技術。
(2)處理方法:用微吸管把一個細胞中的細胞核吸出后直接轉移到另一個去除細胞核的細胞中
(3)供體細胞:提供細胞核(常用體細胞)(4)受體細胞:提供細胞質(5)操作儀器:顯微操作儀(拓展:移植后的細胞發(fā)育成的個體的基因型與表現(xiàn)型與提供細胞核的個體一致,但也可能受到基因突變、染色體變異及細胞質遺傳的影響)
4、染色體工程
(1)處理方法:消減、添加或替換同種或異種染色體(2)目的:定向改變遺傳性狀和選育新品種
(3)應用:用于培育抗病新品種(如多倍體育種);也是基因定位和染色體轉移等基礎研究的有效手段
【當堂訓練二】
名師伴你行18頁例
2、即講即練2
20頁 1、2、3、4 【課后作業(yè)】課時作業(yè)1-9
七、板書設計