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专题2 2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术教学目标1．了解细胞工程的含义。
2．理解植物细胞的全能性。
(重点)3．掌握植物组织培养技术的过程。
(重点)4．理解植物体细胞杂交技术的过程。
(重点)一、细胞工程的概念与种类自主检测：1．概念解读(1) 操作水平：细胞水平或________水平。
(2) 目的：按照人们的意愿来改变____________________或获得_________。
思考：比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同2．种类根据操作对象不同，可分为______细胞工程和______细胞工程。
二、植物组织培养技术自主检测：1．原理：植物细胞的________。
2．过程：(1)脱分化：让____________的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成____________细胞的过程。
(2)再分化：脱分化产生的____________在一定的培养条件下，再分化出幼根和芽，形成____________。
3．植物组织培养的概念解读(1) ______的植物细胞、组织、器官。
(2) ______和人工控制。
(3)培养在________________________。
(4)给予______的培养条件。
4、胡萝卜植物组织培养过程（1）取材：消毒后选取根的________部位，切取1 cm3左右的小块（2）接种：将组织块接种到培养基上(3)培养：在23～26 ℃恒温______条件下培养一段时间，再将愈伤组织转接到分化培养基上培养诱导出试管苗(4)移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株合作探讨1：（1）什么是细胞的全能性？理论上每种活细胞都具有全能性，分析细胞具有全能性的原因。
(2)为什么现实表现是生物体内的细胞没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？(3) 试比较不同细胞全能性的大小合作探讨2：分析植物细胞全能性表达所需条件(1)为什么切取胡萝卜根的形成层？其他部分也能培养成小植株吗？(2)在植物组织培养过程中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？知识拓展：1、外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
细胞工程发展简史所谓细胞工程，就是应用细胞生物学和分子生物学的方法，在细胞水平进行的遗传操作。
它的建立是与细胞融合现象的发现及其研究密切相关的。
最早是由马勒在1838年报道了他在脊椎动物肿瘤细胞中观察到了多核现象。
当时，人们的传统知识是一个细胞只有一个细胞核，因此多核现象的发现虽引起人们广泛的兴趣，但一般认为这只是一种特殊的事例。
1849年罗宾在骨髓中也发现了多核现象的存在，1855～1858年，科学家们在肺组织和各种正常组织及发尖和坏死部位都发现了多核细胞。
这样，自然界中广泛存在着多核细胞的事实，才被生命科学工作者们普遍接受。
为什么在自然界中会出现一个细胞具有多个细胞核的现象呢？1859年A·巴里在研究粘虫的生活史时发现，某些粘虫存在着由单个细胞核融合形成多核的原生质团的情况。
据此，他认为多核细胞是由单个细胞彼此融合而成的。
然而，用实验的方法直接证明细胞融合现象，则是在细胞培养技术建立后才得以实现。
自从哈林1907年介绍了动物细胞的组织培养方法之后，人们运用此种技术对动物组织培养中的细胞融合现象作了许多观察。
其中一个突出的成就是，发现麻疹病毒能够诱导培养的动物细胞融合成多核胞体。
1959年奥凯达的研究工作证明，利用高浓度的HYJ病毒，能够使悬浮培养中的动物肿瘤细胞迅速地融合起来，形成多核的巨细胞。
随后大量的研究证明，培养的动物细胞既能彼此自发地融合，也能通过一些病毒的诱导作用而随机地融合。
尤其是证明了不同来源的（不同细胞株）两种动物细胞，经过混合培养可以产生出新型的杂交细胞，从而为培育具有双亲优良性状的新生命类型的细胞工程奠定了技术基础。
但是，在1965年哈里斯和沃特金斯的经典工作发表之前，科学家们只能在不同小鼠细胞之间观察通过细胞融合而实现的细胞杂交现象。
哈里斯和沃特金斯的工作，则大大地拓展了细胞融合的研究范围。
他们的贡献在于证明了：灭活的病毒在控制的条件下可以用来诱导动物细胞的融合；亲缘关系较远的不同种的动物细胞之间，也可以被诱导融合；形成的融合细胞在适宜的条件下，可以继续存活下去。
《科技探索之路——细胞工程的发展历程》教学设计一、使用教材版本本节是人民教育出版社（2003版)选修3《现代生物科技专题》中的专题2 细胞工程：《科技探索之路——细胞工程的发展历程》。
二、教材分析本专题内容，前半部分是植物细胞工程的相关技术和应用，后半部分是动物细胞工程的相关技术和应用，而科技探索之路正是与这样顺序的内容相呼应，遵循着生物进化的规律，学生认知的规律，根据生物分化的程度高低，以递进的关系先介绍植物细胞工程发展历程，再介绍动物细胞工程发展历程。
其中植物细胞工程侧重于植物组织培养技术的发展，动物细胞工程侧重于与克隆相关的技术，这使得本节内容的暗线：植物细胞的全能性→动物细胞核的全能性，与明线能够相得益彰，有助于推动学生高阶思维的发展。
三、学情分析奥苏伯尔的认知同化学习理论提出：学生对新知识的学习必须以已有的认知结构为基础。
学生已经具备了细胞学说内容、细胞全能性的基础，掌握了多利羊的克隆过程，为新知识的学习奠定了认知基础；并具备了一定的分组讨论、自主探究与合作学习的能力，以及发现问题、设计实验方案的能力。
因此，通过文字、图表资料等分别展示动植物细胞工程的发展历程，以问题化的形式引导学生产生深度学习活动。
学生通过观察、分析、讨论、交流，进行自主学习；同时通过构建概念模型、解读资料、借助教学软件等，来帮助学生体会科学知识结论的发展性和可修正性，体味科学的本质，学习科学家的精神，培养科学探究能力以及科学态度价值观。
四、教学目标1、通过资料分析、小组合作讨论，能归纳出植物组织培养所需的适宜条件，认识细胞全能性的概念，能体会科学探究的思维和方法。
2、根据植物激素的功能及植物生长条件和规律的分析，自主设计植物组织培养的条件，体会实验结论得出的严谨性。
3、能够根据植物细胞工程的知识，运用Nobook虚拟实验室软件介绍无菌实验室。
4、通过多利羊克隆过程的分析讨论，能运用细胞分化程度和全能性大小的关系，认识动物克隆技术及动物细胞工程。
《细胞工程的发展历程》教学设计一、教材内容分析主要讲述细胞工程的概念、细胞工程发展历程二、教学目标掌握细胞工程的概念，了解细胞工程的发展历程体会科学的发展不是一蹴而就，需要坚持和继承三、教学重点、难点重点：细胞工程的概念难点：细胞工程的发展历程四、教学方法讲述（归纳总结）五、教学过程一、细胞工程的概念1、概念细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
原理：细胞生物学、分子生物学和发育生物学操作水平：细胞器、细胞或组织操作目的：获得细胞、组织、器官、个体或其产品2、分类动物细胞工程、植物细胞工程二、细胞工程的发展历程1、植物细胞工程1960科金[英]（E.C.Cocking，1931-）用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得原生质体1964古哈[印度]（S.Guha，1938-2007）等在培养毛曼陀罗花药时，首次得到了由花药中花粉粒发育而来的胚1971卡尔森[美]（P.S.Carlson，1944-2017）诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株1974土壤农杆菌的Ti质粒被发现，之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程和分子生物学技术的紧密结合2、动物细胞工程1890希普[英]（W.Heape，1855-1929）将安哥拉兔的胚胎移植入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔，这是世界上胚胎移植成功的首例1907哈里森[美]（R.G.Harrison,1870-1959）用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法1951张明觉[美]（1908-1991）发现哺乳动物的精子获能现象1958格登[英]（J.Gurdon，1933-）童第周[中]（1902-1979）非洲抓蟾体细胞核移植鱼类细胞核移植1959试管兔诞生，之后，多种试管动物相继出生1975米尔斯坦[阿]（stein，1927-2002）科勒[德]（G.Kohler，1946-1995）创立了单克隆抗体技术1978、1979小鼠的桑葚胚被成功分割、绵羊胚胎分割获得同卵双胎1981埃文斯[英]（M.J.Evans，1941-）成功分离培养了小鼠胚胎干细胞1996克隆羊多莉诞生，随后多种克隆动物相继问世2006山中伸弥[日]（S.Yamanaka，1962-）获得诱导多能干细胞我国科学家用这种细胞培养出了小鼠2014世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生2017我国科学家首次培育了体细胞克隆猴思考：1、通过学习细胞工程的发展历程，你有什么感悟？2、细胞工程仅仅是一门生物学科吗？。
