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1、细胞工程细胞工程篇1-教学目标：1知识目标：知道植物体细胞杂交技术的基本原理描述植物体细胞杂交技术的基本过程说出植物体细胞杂交的理论和实践意义2 .能力目标：培养和提高学生的语言表述能力和设计能力。3 .情感目标：树立学生热爱科学、勇于想象、敢于创新的意识。二教学重点难点1教学重点：植物体细胞杂交技术2.教学难点：表述能力和设计能力的培养课时：1课时四教学方法：诱导启发；阅读思考；讨论交流。五教具准备：多媒体课件六教学过程:K温故知新X1植物组织培养的基本原理是什么？（细胞具有全能性）2 .简述植物组织培养的基本过程。3 .植物愈伤组织的特点是什么？具有分裂能力；细胞排列疏松无规则；高度液泡化

2、；细胞无定形态；细胞壁溥等。4 .植物组织培养所得的植株是新品种吗？为什么？（不是新品种。因为在组织培养中细胞内遗传物质没有改变。）K导入新课U植物组织培养没有改变生物的遗传物质，因而仅仅是植物的一种繁殖方式。而目前人们需要的一些具有有优良性状的植物新品种。如何才能更多地创造出更多的、符合人们需要的植物新品种呢？K知识新授专题二细胞工程2.1 植物细胞工程一植物组织培养技术（板书）（课件展示）番茄一马铃薯图片你认为“番茄一马铃薯是如何培育出来的？（启发学生的创新意识。学生讨论并自由发言。）二植物体细胞杂交技术（板书）提示：联系水稻、豌豆等植物有性杂交的过程实质，提出体细胞杂交的特殊性。（体细胞

3、杂交过程图，分解展示。）1 .除去细胞壁（1）植物体细胞杂交首先遇到什么障碍？（细胞壁）（2）如何除去细胞壁？为什么？（用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶）提示：酶解法。【思考1】原生质体与原生质层有何区别？除去细胞壁的植物细胞叫做原生质体。植物细胞中细胞膜、液泡膜及其之间的细胞质构成原生质层。【应用训练】1在植物体细胞杂交过程中，常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。这是因为（b）a.纤维素酶和果胶酶容易制取b.细胞壁的主要成分是纤维素和果胶c.纤维素酶和果胶酶的成本低d.纤维素酶和果胶酶的催化能力强2 诱导融合（1）若干两种原生质体混合在一起，两

4、种原生质体就能融合形成一个细胞吗？（不能）提示：经过了漫长的进化过程，有性杂交中精子与卵细胞能够自然发生融合形成受精卵。而原生质体发生融合则是人为的，两种原生质体不能自然发生融合,因而需要人工诱导，迫使二者融合。（2）诱导原生质体融合的方法有哪些？学生阅读回答：物理法、化学法。提示：电击法的机制（讲解）；聚乙二醇.思考2原生质体的融合利用了细胞的哪一生理特性？（细胞膜具有一定的流动性）3 .细胞壁的形成（1）原生质体融合后，是否是一个完整的植物细胞？为什么？（不是。没有细胞壁）（2）与植物细胞壁形成有关的细胞器有哪些？（线粒体、高尔基体）提示：杂种细胞的细胞壁形成，标志着植物体细胞杂交成功。【

5、思考3】若番茄体细胞中染色体组成为aa,马铃薯体细胞中染色体组成为bb,则杂种细胞中染色体组成是怎样的？（aabb）【应用训练】2.将若干番茄和马铃薯的原生质体混合，用聚乙二醇处理后，转移到培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁。这时在培养基上的细胞类型有（d）番茄细胞马铃薯细胞番茄一马铃薯细胞番茄一番茄细胞马铃薯一马铃薯细胞ab.c.d.4 .植物组织培养（1）杂种细胞如何才能形成新植株？（利用组织培养技术）（2）简述其基本过程。杂种细胞（脱分化）今愈伤组织（再分化）今根、芽/胚状体（生长发育）新植株。【思考4】你认为杂种细胞形成杂种植株的依据是什么？细胞具有全能性。【思考5】你认为杂种植株的

6、遗传特性应当是怎样的？既具有番茄的遗传特征，又具有马铃薯的遗传特征。【探究】番茄一马铃薯为什么没有结出番茄和马铃薯？学生讨论：杂种植株的体细胞内同时具有番茄和马铃薯两套遗传信息，导致基因的表达混乱无序。【应用训练】3.如图植物体细胞杂交过程示意图。（1）步骤是，最常用的方法是处理。（2）步骤常用化学试剂是,其作用是。（3）在杂种细胞培育成杂种植株过程中，运用的技术手段是，步骤是，步骤是。（4）若亲本a和亲本b都是二倍体，则杂种植株为倍体。参考答案：除去细胞壁酶解法或纤维素能和果胶前聚乙二醇诱导原生质体融合植物组织培养脱分化再分化四倍体【归纳】请简要概述什么是“植物体细胞杂交技术。植物体细胞杂交

7、技术是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合形成杂种细胞，并将杂种细胞培育成新的植物体的技术方法。【设计】参照“植物组织培养技术流程，设计出植物体细胞杂交技术流程。植物组织培养技术流程植物体细胞杂交技术流程【思考6你认为植物体细胞杂交技术利用了哪些生物学基本原理？细胞膜具有一定的流动性；细胞具有全能性。【思考7】你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义？克服远源杂交不亲和的障碍；打破生殖隔离，实现远源杂交。提示：植物体细胞杂交成功的实例：烟草一海南烟草；胡萝卜一羊角芹；白菜一甘蓝。白菜一甘蓝（图片）：优点简介。【训练应用】4.植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是（d）a.细胞膜发生融合b

8、.细胞质发生融合c.细胞核发生融合d.形成新的细胞壁5 .与有性杂交相比，植物体细胞杂交的优点是（b）a.实现两个亲本优良性状的完全组合b.打破生殖隔离，实现远源杂交c.实现遗传性状的定向改变d.降低科研成本，提高经济效益【讨论设计】（图片）原生动物一一眼虫。大胆设计绿色奶牛。学生讨论：植物原生质体与奶牛受精卵融合；叶绿体移植等。K课末小结见板书设计R作业布置课后练习题R板书设计工一植物组织培养二植物体细胞杂交（I）原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。（2）过程：（3）意义：打破生殖隔离，培育新品种细胞工程篇2教学过程教学内容教学手段和方法预期目标1实例引入新课一细胞融合。2 .复习提问。3

9、.学习新课一细胞融合。（1）动物细胞融合的概念。（2）动物细胞融合的过程。（3）动物细胞融合的意义和应用。4 .学习新课一单克隆抗体。（1）单克隆抗体的概念。（2）单克隆抗体的生产过程。（3）克隆抗体的应用。5 .小结。6 .布置作业或实践活动。师：1970年，有两位科学家做了一个人一鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。那么，如何实现人一鼠细胞的融合，以及动物细胞融合后还有什么用途呢？这就是今天我们这节课要学习的内容。师：由于动物细胞融合与前面所学的植物体细胞杂交技术相似，所以我们通过两个问题，来回顾一下有关植物体细胞杂交技术的基本知识。第一个问题是：植物体细胞杂交技术的过程

10、是怎样的？生：先用酶去除两种植物细胞的细胞壁，使之成为原生质体，再用物理或化学的方法，诱导两种原生质体融合成杂种细胞，最后用植物组织培养的方法把杂种细胞培育成新的植物体。师：第二个问题是：动植物细胞在结构上有何区别？生：动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体。师：有了以上的基本知识,首先让我们一起来看看有关动物细胞融合的概念。请大家翻开课本P52,阅读第二自然段。师：动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理是否相同？生：应该相同。师：对，动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，那么动物细胞融合的具体过程是否也和植物原生质体融合的过程一样呢？生：应该基本一样吧？师：对，下面我们以

11、灭活病毒诱导动物细胞融合过程为例，来理解动物细胞融合的过程。诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，但动物细胞融合时可用灭活的病毒作为诱导剂，你们知道这是为什么吗？请阅读课本p52的生物技术资料卡，思考并回答下面问题：为什么灭活的病毒能作为诱导剂？生：因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。师：对，那么不灭活的病毒能作为诱导剂吗？生：不能，因为不灭活的病毒会感染细胞，而不能诱导细胞融合。师：回答得非常好！从示意图中我们可以看出，把两个不同的动物细胞放在一起，用灭活的病毒处理细胞后，它们就先质融合，再核融合，进而形成杂交细胞，这个细胞有丝分裂后

12、仍能形成两个完整的杂交细胞。想一想，在动物细胞融合的实际操作过程中，是只用单个的两种细胞来融合吗？请你们再次结合植物体细胞杂交的过程，思考这个问题。生：我记得在植物体细胞杂交过程的实际操作过程中，是把多个两种细胞放在一起，让它们融合的。师：回答正确。生：为什么在进行两种细胞融合时必须用多个细胞呢？师：这个问题问得很好，请同学们课下思考并讨论这个问题。如果能查阅到有关资料，你们就能更全面地回答这个问题。在弄清楚动物细胞融合的原理和过程后，还需说明的是任何一项技术的发现，都不是凭空产生的，必定有一个发展的过程，下面我们来阅读课本p52中的小字，了解一下动物细胞融合技术的发展简史。从动物细胞融合技术

13、发展简史的资料中，我们能切实体验到这个技术是在不断发展的，那么，实现动物细胞融合有什么意义呢？大家都知道，物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性，而细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。具体成功的实例见大屏幕。正因为如此，细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域，但此技术还有一个十分重要的用途，就是制备单克隆抗体。有同学听说过单克隆抗体一词吗？生：（大多数同学回答不出来。）师：在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先来了解以下两个问题：第一个问题，传统的抗体生产方法及缺陷是什么？请同学们在阅读课本p52的最后一自然段的基础上，讨论这个问题。生:传统的抗体

14、生产方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低，而且制备的抗体特异性差。师：回答得很好！下面我们再来讨论第二个问题：b淋巴细胞有什么特点？请同学们继续阅读课本p53第一自然段，讨论并回答这个问题。生：b淋巴细胞能产生抗体，但每一个b淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。师：很好！正是由于b淋巴细胞的这个特点，所以要想获得大量的单一抗体,必须用单个b淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体，这就是单克隆抗体的概念。可遗憾的是，在体外培养的条件下，一个b淋

15、巴细胞是不可能无限增殖的，那么，科学家是怎样解决这一问题的呢？想一想，能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗？请大家先阅读课本p5354单克隆抗体制备的文字及示意图，再思考回答问题。师：两位科学家极富创造性的设想是什么？生：如果把一种b淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。师：对，正是科学家先有了这个极富创造性的设想，然后再锲而不舍地把设想变为现实，才创造出单克隆抗体。想一想，如果把b淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时，会有几种融合方式？生：有b淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及b淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。师：回答得非常好！那么，b淋巴细胞和骨髓瘤细胞间融合所形成的能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的？生：先用选择性培养基筛选出杂种细胞，再进行抗体检测和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。师：对，