观察植物细胞的教案(精选10篇)
1.观察植物细胞的教案 篇一
实验六 植物细胞骨架的光学显微镜观察
一、实验目的:掌握植物细胞骨架处理及染色方法。
二、实验原理:用适当浓度的TritonX-100处理时,可将细胞内蛋白质破坏,但细胞骨架系统的蛋白质却被保存,后者用考马斯亮兰R250染色,可在光学显微镜下观察到细胞骨架的网状结构。
三、实验试剂:
1、M-缓冲液;
2、pH6.8磷酸缓冲液; 3、1% TritonX-100,用M-缓冲液配制; 4、0.2%考马斯亮兰R250; 5、3%戊二醛,用pH6.8磷酸缓冲液;
四、实验步骤:
1、撕取洋葱鳞茎内表皮细胞(约1cm2大小若干片)置于装有pH6.8磷酸缓冲液的50ml烧杯中,使其下沉;
2、吸去pH6.8磷酸缓冲液,用1% TritonX-100处理20min;
3、吸去1% TritonX-100,用M-缓冲液洗三次,每次8min;
4、3%戊二醛固定30min;
5、pH6.8磷酸缓冲液洗三次,每次8min;
6、0.2%考马斯亮兰R250染色20min;
7、用蒸馏水洗1-2次,将内表皮细胞平铺子载玻片上,加盖玻片,于显微镜下观察。
五、实验作业:
1、绘制你所观察到的植物细胞骨架图象;
2、戊二醛、考马斯亮兰R250、TritonX-100是什么?在本实验中各起什么作用?
2.观察植物细胞的教案 篇二
激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)是20世纪80年代发展起来的一种结合激光扫描、显微镜技术与计算机自动化分析的仪器。它是在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置,使用紫外光或可见光激光荧光探针产生信号,利用计算机进行图像处理,可以获得高分辨率、高质量的图像。通过针孔成像,还可以对样品进行直接无损伤的光学断层扫描,进而实现立体结构的三维重建以及空间结构和荧光强度信息。LSCM主要由激光光源、扫描器(内装有针孔光栏、分光镜、发射荧光滤光片及检测器)、荧光显微镜(装有微量步进电动机)系统、光学装置、计算机存储与处理及控制系统等部分组成[1]。目前,激光扫描共聚焦显微技术已用于细胞内形态结构观察及三维重建、组分空间定位、实时动态变化监测等研究,图像分析软件还能提供荧光强度、空间距离定量测定的丰富数据信息。不仅可观察固定的细胞、组织切片,还可对活细胞进行结构、定位、定性、定量分析及动态监测,结合其他相关生物技术,在形态学、生理学、免疫学及遗传学等领域得到广泛应用。
微丝(microfilaments,MF),又称肌动蛋白纤维(actin filament),是真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成,直径为7nm的骨架纤维。参与细胞内的多种生理活动,如胞质流动,肌肉收缩,细胞分裂,细胞颗粒的运输等,维持细胞的形状,参与细胞顶端生长,细胞壁构建,细胞器定位等。微丝骨架通常是通过迅速的聚合解聚来调整和改变其形态,从而在细胞执行各种功能及应对外界刺激时维持细胞正常的生理活动。
细胞中的微丝骨架的动态变化直接受肌动蛋白结合蛋白(actin-binding proteins,ABPs)的调节。ABPs通过与单体肌动蛋白(G-actin)或丝状肌动蛋白(F-actin)结合,调节二者之间的动态平衡,进而调控微丝骨架的组织和功能。ABPs的活性又受诸多其他因素的调控,诸如Ca2+、pH、磷酸化等等,因此微丝骨架能通过ABPs对细胞内外信号作出的反应,从而参与细胞内的各种生理活动[2,3,4,5,6]。目前为止,动物细胞中已知160多种ABPs[7],按照其与肌动蛋白的相互作用方式可分为单体肌动蛋白结合蛋白(monomer actin binding proteins),封端蛋白(capping proteins),侧面结合蛋白(lateral binding proteins),交联蛋白(crosslinking proteins)及成核蛋白(nucleating proteins)等。
随着动物细胞中ABPs研究的日趋完善,近年来有关植物肌动蛋白结合蛋白的研究也成为热点问题。植物肌动蛋白结合蛋白的研究工作主要集中在它们的体外生化性质、体内对胞内微丝结构的影响及其参与的植物生长发育调节等方面。
细胞内微丝骨架是高度动态的网络结构,采用合适的标记探针对体内的微丝骨架进行标记、获得可视化效果强的图像,是研究体内微丝骨架形态结构及动态变化的重要前提。随着发光蛋白的发现,植物体内微丝骨架的标记方法也从利用微丝的特异性药物向着构建发光蛋白与某种可以特异结合微丝的蛋白或肽段构成的融合蛋白方向发展。Kost等人最先使用GFP与小鼠talin蛋白C端的肌动蛋白结合结构域构成融合蛋白(GFP-mTn)在植物体内标记微丝[8,9]。随后,Timmers将GFP与一种微丝结合蛋白——拟南芥丝束蛋白1(AtFIM1)构成融合蛋白(GFP-AtFIM1)用于标记微丝[10]。Sheahan等又构建GFP与AtFIM1的肌动蛋白结合结构域2(fABD2)的融合蛋白,并且证明这种探针能够显示出GFP-mTn和GFP-AtFIM1所不能标记的更加精细、动态的微丝结构[11,12,13]。以本实验室已构建好的携带GFP-fABD2基因的BY-2悬浮细胞系为材料,观察到细胞间期成网络状态的微丝骨架及随着细胞有丝分裂过程的进行而处于不断动态变化的微丝骨架结构。有丝分裂细胞中的微丝结构可参与成膜体组成和细胞板延伸。这些实验方法的建立为进一步研究各种肌动蛋白结合蛋白的体内功能及其在细胞周期过程中与微丝的关系提供基础。
1 实验部分
1.1 材料
植物材料为携带GFP-fABD2融合基因的烟草BY-2转基因细胞系[12]。携带GFP-fABD2融合基因的过表达拟南芥种子由德国波恩大学Diedrik Menzel博士惠赠。荧光染料FM4-64[N-(3-triethy lammoniumpropyl)-4-(6-(4-(diethylamino)phenyl)hexatrienyl)-pyridinium dibromide]购自Invitrogen公司,潮霉素Hyg(Hygromycin B)购自Roche(Germany)公司;试验所用无机盐均为分析纯。
BY-2细胞液体培养基(改良的MS培养基1964)[14]:MS植物盐混合物(M5524,Sigma):4.33 g;蔗糖:30 g;KH2PO4溶液(20 g/L):10 mL;Thiamine HCl(1 g/L):1 mL;2,4-D(200 mg/L):1 mL;myo-inositol(20 g/L):5 mL;加三蒸水至1000 mL,调pH 5.8。
固体培养基含0.8%的琼脂。
1.2 仪器
激光共聚焦显微镜LSCM(Olympus IX70—FV300,Japan),普通荧光显微镜(Zeiss Axio Imager.Al),全温振荡培养箱HZQ-F160,生化培养箱HPS-400。
1.3 试验方法
BY-2愈伤组织静置培养在27℃避光的生化培养箱HPS-400中,每月更换新鲜固体培养基。BY-2悬浮细胞震荡培养在27℃避光且转速为130rpm的全温振荡培养箱HZQ-F160中,7天继代更换新鲜培养基。
携带有GFP-fABD2融合基因的农杆菌介导转化烟草BY-2愈伤组织:转化方法参考[9]。
FM4-64活染BY-2悬浮细胞:取200μL生长良好的BY-2悬浮细胞;2μmol/L FM4-64(母液浓度为2 mmol/L,以水溶解常温保存),避光处理5 min;用BY-2细胞液体培养基洗1~2次,去掉多余的染料;制片观察。
LSCM检测选择参数:激光光源为10 mW氩离子激光器,可输出波长488 nm;z轴步距:0.5~0.8μm;扫描方式:Kalman扫描或XYZT扫描模式;扫描速度:中速;物镜:60×oil。活体细胞内微丝结构按z轴步距逐层往细胞底部进行断层扫描,获取高分辨率的多层叠加图像或三维立体图像。采集所得图像通过Olympus软件Fluoview 4.0和Photoshop 7.0处理并进行图像重组。
2 结果
2.1 LSCM与普通荧光显微镜成像的比较
用带GFP-fABD2标记的转基因拟南芥植株观察根细胞内的微丝排列情况时比较普通荧光显微镜和LSCM在微丝骨架结构观察的应用。图1A展示的是用普通荧光显微镜拍摄的根下胚轴部位细胞内的微丝结构,只能看到一些主干微丝结构无法看到胞内精细微丝和微丝的整体网络结构。由于普通荧光显微镜采用的是一种场光源其摄影为场摄影同时包含焦点和非焦点的影像,受到物镜分辨率和切片厚度的制约,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射光或散射光的干扰,故看到的绿色荧光分布弥散且部分呈现模糊状。图1B是利用LSCM的光学切层性能观察拟南芥植株根细胞内的微丝结构。此图是按照步距0.8μm由根的底层切至最上层后叠加后的结果。可以看到在质膜下层围绕着清晰的微丝网络,胞内还存在大量长的跨越整个细胞的微丝索结构。相比普通荧光显微镜,LSCM对标本上的每个点都是在焦点上的摄影,其在X-Y平面上的最佳分辨率可达0.2~0.25μm,较普通显微镜要高出40%;在Z轴上的最佳分辨率可达0.5~0.6μm[15]。由于LSCM可以更加真实地展现出植物细胞内清晰的微丝网络结构,所以主要用LSCM来观察携带有GFP-fABD2融合基因的烟草BY-2悬浮细胞内微丝网络结构。
A.普通荧光显微镜拍摄的图像;B.LSCM扫描的图像。标尺为20μm
2.2 BY-2间期细胞微丝网络结构的观察
取继代培养3~5天的悬浮细胞进行显微观察。利用LSCM可直接、无创性地对样品进行连续光学切片,观察同一标本表面和内部结构的特点,对转基因的悬浮细胞进行切层观察。采集图像时所用方法中所介绍的参数其中z轴步距为0.8μm;扫描方式:Kalman扫描;扫描范围:目的细胞的最外层周质至横切最宽面。图2所展示的是BY-2间期细胞内从周质到核周不同切面的微丝结构。在紧贴质膜下的胞质中可以看到存在大量排列成网络状的微丝结构(见图2A~2E),这些包围整个细胞的笼状结构参与细胞形状维持和正常生理活动,如传导细胞接受的外界信号,胞内细胞器的正确定位,维持胞质环流等。由周质逐步到核周,胞内微丝相应地由周质的网络结构变成亚周质轴向分布的大型微丝索(见图2F~2J)和核周跨胞内液泡的网络结构(见图2K~20)。其中图2E、2J、2O是所选切层的叠加图,清晰地展示出细胞周质致密的微丝三维网络结构及核周的微丝束结构。同时,这些断层扫描图像可用LSCM的软件进行后期处理做成可旋转的三维图像,非常直观地展示出细胞内的微丝骨架的空间网络结构。得到与先前一些报道相一致的观察结果[16]。
A-D,F-I,K-N左至右,从上到下依次为从细胞周质到核周的不同切层,E,J,O分别为A-D,F-I,K-N中所有切层的叠加。标尺为10μm。
2.3 BY-2细胞有丝分裂过程中微丝结构的动态变化
BY-2细胞内的微丝骨架是一个高度动态的结构,这种高度动态的特性在细胞有丝分裂期表现得尤为明显。LSCM荧光检测器可以毫秒级或微秒级的速度检测荧光,具有较高时间分辨率,同时可对活细胞在无损伤处理的情况下进行观察,因此可以跟踪活细胞内的物质、结构和生理过程随时间变化的情况,得到实时动态的连续图像[17]。为观察细胞有丝分裂过程中微丝骨架的变化情况,吸取50μL GFP-fABD2悬浮细胞放入型号为GWSt-3512直径为22 mm的玻璃底培养皿中,直接在激光共聚集显微镜下实时观察,清晰的观察到微丝骨架在有丝分裂期的动态变化过程。对所观察到的细胞分裂过程进行图像采集所用参数如方法中所介绍,其中z轴步距:0.5μm;扫描间隔时间T:5 min;扫描方式:Kalman扫描;扫描范围:目的细胞的最外层周质至横切最宽面。图3显示一个细胞从有丝分裂中期开始到有丝分裂结束成为两个新的子细胞的过程,荧光图片显示微丝在这个过程中的动态变化,相应的微分干涉相差(differential interference contrast,DIC)图像可以显示出细胞核的变化过程。当细胞进入有丝分裂期时,随着核膜的瓦解,染色质的凝集,周质浓密的微丝网络也开始向细胞中央聚集。间期细胞核内是没有微丝的,而当细胞进入有丝分裂期后会有大量的微丝聚集在核区,这也是在显微镜下分辨细胞处于间期或是有丝分裂期的标志之一。在前中期,微丝排列成类似于纺锤体的结构,另外还有长而粗的微丝束联系着质膜和核区(见图3A)。当细胞进入有丝分裂中期,染色体整齐地排列在赤道面上(见图3B),此时,纺锤体状的微丝在赤道面的分布很少,形成类似肌动蛋白缺失带(actin-depleted zone,ADZ)的结构(见图3B中箭头所示),有观点认为ADZ是继早前期带后决定未来分裂位点的又一标志。到有丝分裂的后期,姐妹染色单体开始分开并向两极移动,纺锤体状的微丝结构变得不太规则,微丝逐渐向中央收缩并起始形成膜体结构(见图3D中箭头所示),此时核周还有纺锤体微丝的残余。到40 min的时候,形成典型的成膜体微丝结构,即在细胞中央形成的由两列短的微丝平行排列而成的柱状结构,成膜体结构被认为是胞质分裂期起始的标志。当后期姐妹染色单体分开的时候,大量的囊泡向细胞中央聚集开始形成细胞板(见图3E),细胞板的周围依然留有少量的微丝,但大部分短的微丝集中在细胞板生长的边缘(见图3F~3I)并随细胞板的扩展而扩展,直到和母细胞质膜完全融合(见图3J)。LSCM可以实时检测BY-2细胞有丝分裂的整个过程并可得到清晰图像,能展示微丝骨架结构动态变化的整个过程。这为研究细胞有丝分裂过程中肌动蛋白结合蛋白及周期相关蛋白与骨架结构的关系打下良好基础。
A-J有丝分裂期微丝的动态变化;A-J是相应的DIC图片,表示细胞核的变化。A-C,微丝成纺锤体状排列,B中箭头所示为ADZ结构;C,纺锤体微丝开始变得不规则;D-E,成膜体微丝形成,D中箭头示刚开始形成的成膜体微丝,E示成熟的成膜体微丝结构;F-I,微丝始终位于细胞板的边缘并随细胞板向周质的扩展而扩展;J,细胞板边缘的微丝和母细胞质膜融合。图中数字代表图像扫描时距离第一次开始扫描该细胞的时间,单位是min。标尺为10μm。
2.4 BY-2细胞微丝荧光强度分析
植物细胞周期分为间期,分裂期和胞质分裂期。而植物细胞的胞质分裂和动物细胞胞质分裂最大的差别就是植物细胞要在两个子细胞之间形成细胞壁,而细胞壁的前体就是细胞板,细胞板的形成是和植物细胞特有的胞质分裂器——成膜体相关的,成膜体结构是由微管,微丝和成膜体相关蛋白共同组成的。所以详细研究胞质分裂期微丝骨架的动态变化过程及其与细胞板的关系。利用LSCM携带软件的定量分析功能,测定检测荧光信号的荧光强度,进行细胞面积、长度等参数的计算,从而可以获得更精确的具有统计学意义的定量分析结果。FM4-64,是一种亲脂性的苯乙烯基荧光染料,可以在活体细胞内标记内吞作用的囊泡,FM4-64经过内吞作用进入细胞后和内吞泡结合,内吞泡携带的膜成分和壁物质也参与到细胞板的形成[18]。所以可以用FM4-64来标示细胞板的位置。图4A~4D显示在成膜体形成之初在细胞中央,大量短的微丝聚集在细胞板的两侧形成垂直于细胞板的平行列阵,相应的DIC图片显示在微丝密集的区域有大量囊泡聚集形成明显的突起。随着时间的进行,图4E-4H显示细胞板在逐渐向周质离心式扩展,同时中央的微丝逐渐向两端集中形成两个亮点,但两点之间的距离已有明显的扩大。微丝始终处于细胞板的边缘直至细胞板和母细胞质膜融合图4I~4L。图4M~4O是用LSCM的软件分别分析的图4D,4H,4L中所标直线间的两种荧光强度,可以清晰地看出在细胞板向周质离心式扩展的过程中成膜体微丝从开始的在细胞板两侧,逐渐围在圆形细胞板的边缘直至细胞板与母细胞壁融合。荧光强度的分布图可非常直观地展示出所标区域微丝结构的分布情况。这在烟草BY-2细胞中研究微丝结构动态及肌动蛋白结合蛋白对微丝的影响方面都有应用[12,19]。
A.胞质分裂初期微丝结构,B.FM4-64标记的成膜体,E.细胞板扩张期的微丝结构,F.FM4-64标记的扩张中的细胞板,I.与母细胞壁融合的细胞板处的微丝结构,J.FM4-64标记的成熟细胞板,C.G.K.分别为图A,E,I的DIC图,D.H.L.分别为图A和B,E和F,I和J的叠合图,M.N.O.分别为图D,H,L中所标直线间的荧光强度分析图。标尺为10μm。
3 小结
3.观察植物细胞的质壁分离和复原 篇三
一、说教材
该实验出现在人教版高中生物必修一第四章第一节《物质跨膜运输的实例》中,是学生在高中阶段第一次接触的“探究实验”,不仅可以培养学生探究能力;还可以使学生学会如何从生活现象中发现问题、提出问题,做出合理的假设,并根据假设来设计实验。
二、说教学目标
教学目标,即三维目标:
1.知识目标:理解植物细胞发生渗透作用的原理
2.能力目标:尝试提出问题,作出假设
3.情感、态度与价值观目标:通过学习、体验该实验活动,激发学生科学探究的兴趣,并培养学生团结协作的能力。
教学重点和难点:
1.教学重点:尝试提出问题,做出假设
2.教学难点:解决实验过程中遇到的困难
三、说教法
直观演示法、活动探究法、集体讨论法等教学方法。
四、说学法
自主探究法、思考评价法、总结反思法等。
五、说教学过程
具体过程包括以下6个环节:
1.创设情境,直入主题
上课开始时,拿出预先准备好的白菜,在白菜表面撒些盐,过一段时间就会在白菜表面看到有水分渗出,针对这一现象引导学生提出问题。
2.针对现象,提出问题
同学们提问题很积极,提出的问题也很多,其中大家最感兴趣的就是:白菜表面的水分是从哪里来的?
3.分析现象,做出假设
针对这一问题,学生做出的假设主要有两种观点,一是认为水来自于細胞间隙,还有一种观点认为水是来自于细胞液。
4.具体实验,探究发现
(1)材料用具的选择。
紫色洋葱、镊子、载玻片、盖玻片、显微镜、滴管、吸水纸、0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水等。
(2)设计并操作实验步骤。
①洋葱外表皮临时装片的制作与观察。
②洋葱外表皮质壁分离与复原的操作与观察。
(3)分析并解决部分同学未作出理想装片的问题。
对于初学者来说极难取到只有单层细胞的外表皮,后来发现内表皮容易撕取,但是却无色,不利于观察;接着就想到了给内表皮染色,但发现实验室没有中性红染色剂,然后又想到用加入红墨水的蔗糖溶液代替中性红染色剂,最后制作装片,观察装片。
5.整理实验台
6.实验评价
最后的几分钟时间,同学们都进行自我评价,找出自己实验成功和未成功的原因,并和同学们一起分享。
4.《观察植物细胞》教学反思 篇四
生物团队 姚超
通过这次讲课,我不仅能力得到了锻炼,而且学到了很多东西。通过集体备课、说课、评课。让我觉得集体的智慧是无穷的,也从其他老教师身上学到了有效的教学经验,找到了自己的不足。比如各个环节时间的安排上和对学生的启发上的不合理之处等等,尤其是实验环节上。
这节课主要是实验内容,我在比赛前精心制作了课件,在这节课中我也尝试着运用了它,结果很好!既调动了学生的积极性,也增加了知识的趣味性!利用多媒体技术辅助展示实验过程中遇到的疑难问题,化难点、抽象点为形象生动的动画,勿庸置疑,这种教育技术的优势是传统教学手段所无法比拟的。它具有传统教此文转自斐.斐课件.园 FFKJ.Net学手段所没有的趣味性、直观性,这充分调动了学生的积极性、主动性和创造性,突破教学的重难点,从而能更容易地达到了教学目的,使学生在愉快、轻松的环境中获得知,识培养了技能。因此多媒体辅助教学逐渐成为目前教学技术手段的主流之一。
在教学设计中充分考虑合作学习,让学生在合作探究中大胆质疑解疑。例如:动物细胞为什么没有细胞壁?讨论的形式灵活多样,同桌互帮、小组研讨,为学生充分表现、合作、竞争搭建舞台,使学生思维碰撞,闪现思维火花,激发表现欲,促进创造思维的发展。
在作业的设计布置上,为了激发学生自主、合作、探究的学习兴趣,针对课的特点,让作业开放性,拓展性的作业可激发学生学习和探究的兴趣,同时也为课堂所学的知识能更好地运用于实际做了很好的迁移。
有限的课堂需要我们教师深究教学目标、吃透教材、借用网络,图书合理运用课堂探究教学来激发学生无限的潜能,发挥出生物课堂的有效性和实效性。课堂教学设计体现以学生的发展为本的精神和“根植生活,让生物知识在实际生活中鲜活起来”的理念。无论是问题的提出,还是问题的解决,都有意识地营造一个较为自由的空间,让学生主动地去观察、分析、发现,使学生真正成为教学的主体。
本节课中我对课堂的时间的安排考虑不全面,时间分配不当,对课堂上学生的提问层次估计不足,以至于回答时没有顾及学生的感受。通过这节课的教学尝试,使我感受到了改变教学方法的重要性以及得到良好效果的快乐,也看到了学生的那种渴望创新、探索、渴求表现的要求,也使我看到了学生们的巨大的潜能,更大的发展性、可塑性,对于我在今后教学中给予学生更大的发展空间提供了基础。我会不断实践、不断学习、不断反思来不断的提高自己的教学水平。成为一名受学生欢迎的老师和朋友,达到一种“亦师亦友”的境界。
总之,在今后的教学中我会发挥自己的优势,多利用多媒体教学,也会多向其他教师学习,取长补短。预设兴趣点达标情况:
1.兴趣导入:以学生熟悉的生活中的实例“鸡蛋”为例,提出疑问,“鸡蛋中有细胞吗?”激发学生的兴趣,自然引入这节课的主题:观察动物细胞; 2.以“人的口腔上皮细胞为例”让学生观察自身的细胞,极大提高了学生的好奇心,引导学生 积极进行观察;
5.教案-植物细胞 篇五
教案-植物细胞
细胞的发现 细胞的发现与显微镜的发明是密切相关的,显微镜是在16末发明的,第一架复式显微镜由荷兰眼镜制造商詹森(Janssen)兄弟于1590年试制成功的。17世纪(1665年)英国学者虎克用显微镜观察软木薄片,第一次发现了细胞(cell―“小室”) 细胞学说 1.细胞学说的建立 虎克的发现引起人们对生物显微结构的兴趣,人们广泛利用显微镜观察动植物材料,观察壁以内的结构到十九世纪中期,人们已逐渐形成了“一切生物是由细胞组成的”的概念。因而导致细胞学说的建立。细胞是有机体结构和功能的基本单位。 细胞学说的建立,是由于当时许多学者们发奋工作和激烈争论总结而成的,尤其是德国植物学家施莱登和动物学家施旺二人贡献显著,他们都分别指出细胞是构成动、植物体结构的基本单位,并由后者在1839年第一次提出了“细胞学说”这一名词。 2.细胞学说的要点: (1)所有的植物和动物组织由细胞构成 (2)所有的细胞来自其它细胞不是由于细胞分裂就是细胞融合 (3)卵和精子是细胞 (4)单个细胞可分裂而形成组织 细胞壁(重点) (1).概念:细胞壁是植物细胞特有的.坚硬的外壳。它使植物细胞具有一定的形状和强度,保护着里面的原生质体。更重要的是,通过细胞壁的种种变化,使植物细胞能分别完成吸收、保护、支持、物质运输等功能。 (2).层次:细胞壁分为3层: A胞间层(中胶层、中层 intercellular layer, middle lamella):相邻细胞间共有的薄层。主要由果胶质(pectin),及果胶酸钙和果胶酸镁的化合物组成。果胶类物质是可塑性、弹性和亲水性很强的胶体,作用是使相邻细胞牢固地连在一起,缓冲细胞间的挤压。果胶质容易被酸和酶分解,使细胞间散开。沤麻的过程就是在细菌作用下产生果胶酶使麻类细胞的胞间层解离的过程。 有些组织细胞胞间层会局部消失而形成细胞间隙(胞间隙),有通气、储藏气体等作用。 纹孔(pit) 细胞壁在次生加厚的过程中,一些细小区域并不加厚而停留在初生壁的状态,是相邻细胞间水分和物质交换的通道,在显微镜下常常成为透亮的小孔状,称为纹孔。 相邻细胞壁上的纹孔总是对应地成对出现,称为纹孔对。 纹孔主要有3种类型:单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔(P27) 胞间连丝(plasmodesmata) 细胞壁上还有许多细小的原生质丝穿过相邻的细胞,是细胞间进行物质和信息交流的桥梁(载体),是使植物体在结构和功能上高度统一起来的重要保证,称为胞间连丝。胞间连丝主要从纹孔穿过。 B 初生壁(primary wall): 首先明确:任何细胞都具有初生壁。 初生壁是在细胞停止生长前形成的细胞壁的部分,存在于胞间层的内侧,主要由纤维素、半纤维素和果胶质构成,特点是薄(1-3微米)、软、弹性大、有通透性,能伴随细胞的生长而增大。 C 次生壁(secondary wall): 首先明确:不是任何细胞都具有次生壁。 有些部位(组织)的细胞停止生长后,在初生壁的内侧继续形成的细胞壁的部分,称为次生壁,厚度较厚(5-10微米),主要由纤维素和其他物质(如木质、角质、栓质、矿质等)构成,使细胞能够完成一些重要的功能。 (3).细胞次生壁的五种类型 A 木质化(lignifacation):细胞壁中除纤维素外,主要增加木质。木质是苯基丙烷类物质的聚合物,硬度大,并有较强的亲水性(透气透水)。木质化的细胞壁硬度大大增加,是机械组织和输导组织(导管)的重要特征。 B角质化(cutinication):细胞壁中除纤维素外,主要增加角质。角质是脂类物质,可以透气、但不透水。角质化主要发生在植物体的幼嫩部分的表皮细胞与空气接触面的细胞壁上,使植物体减少水分散失(蒸腾)和避免外界水和微生物的侵入,具有保护作用。 C栓质化(suberization):细胞壁中除纤维素外,主要增加栓质。栓质也是脂类物质,不透气、不透水。主要发生在植物体较老部分的表层细胞壁上,使不透气、不透水,具有保护作用。 D 黏液质化:细胞壁的纤维素等成分发生变化而成为黏液,黏液化所形成的黏液在细胞的表面常呈固体状态,吸水膨胀后成黏滞状态,如车前子、亚马子。 E 矿质化:细胞壁中除纤维素外,主要增加矿质。矿质主要是碳酸钙和硅化物,硬度大。矿质化发生在植物体表,增加支持作用,和阻止动物侵害,如竹秆、麦秆的表皮。 植物细胞的后含物 后含物(ergastic substance)(内含物):指植物细胞原生质体的代谢产物,是细胞内非结构性物质(贮藏性物质),主要是淀粉、糖、脂肪、蛋白质、生物碱、有机酸、单宁、无机盐晶体(草酸钙、碳酸钙结晶)、维生素、植物激素、花青素、乳汁、挥发油等。后含物存在于液泡中或细胞质中或细胞器中。 重点:淀粉的贮藏形式――淀粉粒,由白色体积累淀粉体积变大而成。:P34 重点:蛋白质的贮藏形式――糊粉粒,由白色体积累蛋白质体积变大而成?。分为球晶体和拟晶体。 球晶体――球形 拟晶体――多边形 花青素:液泡和细胞质中,当细胞液PH值改变时,呈现不同颜色,使花瓣产生不同颜色。 植物体颜色的总结: 叶和果实的颜色主要由有色体产生;花瓣的颜色主要由花青素产生。 后含物的种类和数量随细胞的生活状态不断发生变化。对植物来说,它们有些是永久废物,有些能被植物再利用,有些具有其他重要功能。 细胞学发展简史与细胞学理论
6.观察植物细胞说课稿 篇六
一、教材分析:
《观察植物细胞》这节课涉及的知识面很广,特别是对临时装片的制作过程及归纳植物细胞的结构要求很高,历来是教学过程中的重点和难点。新课标以全面提高学生的科学素养为宗旨,通过对该课的学习能进一步提高学生的动手能力和归纳整合能力,这对以后的自主学习有很大的帮助。基于以上教材的分析,根据新课程标准的要求,确定以下教学目标:
﹙一﹚、教学目标:【知识目标】学会制作临时装片的方法,使用显微镜观察自己制作的临时装片;认识并阐明植物细胞的基本结构,初步学会绘制植物细胞结构简图。
【能力目标】了解临时装片制作过程以及注意事项;了解植物细胞的基本结构和各部分结构的功能。
【情感目标】通过制作临时装片,使学生养成实事求是的科学态度。
﹙二﹚、教学重点和难点:
1、重点:制作临时装片,归纳植物细胞结构。
2、难点:成功地制作临时装片。
二、教材处理:
1、学生状况分析:
通过上一节课的学习,学生初步了解了制作临时装片的一般步骤和对动物细胞结构的认识,在此基础上让学生进一步练习临时装片的制作过程,以增强他们的动手能力。但同时还要注意制作过程中出现的一些错误,应及时加以纠正。对制作不成功的同学可以让他们观察其他制作较好的同学的结果或用多媒体展示制作较好的临时装片,让大家共同观看,和自己的做一对比,找出自己的不足。
教学内容的组织与安排:﹙1﹚、复习提问,创设情境,导入新课。﹙2﹚、讲授新课:植物细胞临时装片的制作,植物细胞的结构及功能。﹙3﹚、绘制植物细胞结构简图。﹙4﹚、练习。﹙5﹚、小结。
三、教学方法、教学手段:
1、教学方法:多媒体教学、实验探究。
2、教学手段:本节课以学生动手实践为主,并采用复习、展示导入、教师演示与辅导为辅的教学手段。
五、教学过程:
﹙一﹚、复习提问:
1、制作临时装片的一般步骤?
2、动物细胞由哪几部分构成?
﹙二﹚、创设情境、导入新课:植物体与动物体一样,都是由细胞构成的,那么植物细胞与动物细胞的结构是否相同呢?今天我们就亲自动手来制作一张植物细胞临时装片,并在显微镜下找出植物细胞的各部分结构。与动物细胞相对比,找出它们的共同点与不同点。﹙三﹚、多媒体演示《洋葱表皮细胞临时装片》的制作过程:
1、准备:擦:将载玻片和盖玻片擦拭干净。
滴:在载玻片中央滴一滴清水﹙过多,水会溢出;过少易产生气泡﹚。制片:
撕:用镊子撕取一小块洋葱叶内表皮,不要将叶肉一起带下。展:将撕下的表皮放在水滴中,用解剖针展平,避免重叠。
盖:用镊子夹取盖玻片,先将下侧边缘接触水滴,倾斜45度,然后缓缓盖下。
染色:在盖玻片一侧滴一滴碘液,用吸水纸在对侧吸引,使碘液均匀扩散到盖玻片下。
﹙四﹚、学生动手制作:让学生自己动手制作,老师在一旁观察和辅导,一旦发现错误,不要批评学生,应及时的给予纠正,增强学生的自信心。
﹙五﹚、引导学生用显微镜观察自己制作的临时装片,识别洋葱表皮细胞的形态和各部分的结构,初步归纳出植物细胞的一般结构。﹙六﹚、多媒体演示完整的植物细胞结构图,正确标注出植物细胞各结构名称。让学生和自己所观察到的植物细胞的结构做一对比,认清植物细胞的各部分结构。在此基础上进一步讲述植物细胞各部分结构的作用和功能:
1、细胞壁:保护和支持作用。
2、细胞膜:保护、控制物质的进出。
3、叶绿体:含有叶绿素,是植物细胞进行光合作用制造有机物的部位。
4、细胞核:含有遗传物质。
5、细胞质:内有液泡,液泡中含有细胞液。
六、技能训练:绘制植物细胞结构简图:绘图要领:真实;大小、位置、点线结构;名称标注齐全。
七、课堂小结:
本节课通过了学生自己动手制作临时装片,进一步加深对临时装片制作步骤的学习,并培养学生的动手能力,增强了自信心;让学生自己观察植物细胞的结构,使得学生对微小的细胞结构有了更加直观的认识,加强了对知识的理解与记忆。
八、板书设计:
﹙一﹚、制作洋葱表皮细胞临时装片:
1、准备;
2、制片;
3、染色。
﹙二﹚、观察洋葱表皮细胞临时装片,总结植物细胞的基本结构。
1、细胞壁;
2、细胞膜;
3、叶绿体;
4、细胞核;
5、细胞质。﹙三﹚绘制植物细胞结构简图。
九、作业布置:练习绘制植物细胞结构图;要求标注功能。
五、说教学反思
1、时间分配反思:关于《藻类、苔藓和蕨类植物》的参考课时是两课时,这节课安排一节课的课时完成所有内容,时间的处理要仔细研究。
2、要加强对学生学习习惯的培养:当学生还没有养成良好的学习习惯时,老师要在各个场合提醒学生。
3、对实物不满意。虽然尽可能为学生观察创造条件,但还是不尽如意。如在附近的水域找不到淡水藻的代表——水绵,学生也说以前有,现在看不到,要去乡下才能看到。而由于很长一段时间没有下雨,山上的苔藓植物也很少,植株个体不大,在学校附近的石灰墙上可以看到一片片干枯的苔鲜,在有排水孔的墙上看到的墙藓虽然郁郁葱葱但很少有孢蒴。蕨类植物满山遍野,但要找到背面有褐色孢子囊的标本也不容易。不过学生也意识到现在的环境不如以前。要合理利用学校已经有的永久植物标本、衣藻模型、水绵的装片。
7.影响植物体细胞胚诱导的因素 篇七
1 体细胞胚的含义
体细胞胚包含三层含义: (1) 体细胞胚是组织培养的产物; (2) 体细胞胚起源于非合子细胞 (体细胞) ; (3) 体细胞胚的形成经历胚胎发育过程。
2 体细胞胚的诱导方式
植物体细胞胚诱导指通过与合子胚胎发生类似的途径产生新的植株的过程, 可划分为直接发生和间接发生。直接发生是指不经过愈伤组织, 直接由外植体产生的体细胞胚;间接发生是指需要经过愈伤组织生成体细胞胚, 或者由已形成的体细胞胚上再生成体细胞胚。据统计, 大部分植物, 尤其是木本植物大多由间接方式诱导植物体细胞胚。
3 体细胞胚诱导的影响因素
影响体细胞胚诱导的因素很多, 现主要探讨糖类、温度、激素对体细胞发生的影响。
3.1 糖类对体细胞胚诱导的影响
渗透压对诱导植物体细胞胚起着重要作用。不同植物的体细胞胚诱导需要不同的渗透压, 而且, 不同的渗透压会影响体细胞胚的发育, 使体细胞胚停留于不同的发育阶段。培养基的渗透压主要通过调节培养基中糖的种类和用量来实现。糖会影响体细胞胚发生的速度和生长量。目前, 经常用于调节培养基渗透压的糖类有葡萄糖和蔗糖, 而蔗糖是培养基中最常用的。有研究表明, 在培养基中, 约有1/4~2/5的蔗糖用于保持培养基的渗透压。而且, 糖类是体细胞胚碳源的主要来源之一。
3.2 温度对体细胞胚诱导的影响
适当的温度是体细胞胚发生必不可少的条件之一, 只有在一定的温度范围内, 体细胞胚才能正常的生长和繁殖, 温度过高或过低都会对体细胞胚的发生产生抑制作用。温度过低会使体细胞胚发育停滞, 形成温度伤害, 这可能是由于温度过低会导致细胞中的DNA合成停滞, 并影响细胞有丝分裂指数所致。
3.3 激素对体细胞胚发生的影响
激素在植物体细胞胚发生中扮演着非常重要的角色, 激素使用的恰当与否直接影响着体细胞胚诱导的成功与否。BA、NAA、2, 4-D、ABA等是植物体细胞胚诱导最为常用的外源激素, 内源激素和外源激素对植物体细胞胚诱导具有相互调节和促进作用, 在培养基中加入适当比例的外源激素可明显提高体细胞胚的质量和诱导频率。
4 结语
体细胞胚胎发生具有数量多、速度快、结构完整、再生率高等优点, 成为离体培养条件下植物细胞的又一个基本发育途径。体细胞胚的成功诱导使得植物品质和适应性得到了极大的提高, 为植物品种改良提供了新途径。
参考文献
[1]WILLIAMS E G, MAHESWARAN G.Somatic embryogenesis:factors influencing coordinated behaviour of cells as an embryogenic group[J].Ann Bot, 1986 (57) :443-462.
[2]陈丽娟, 周嘉运, 闭志强, 等.蔗糖浓度和激素对粉蕉离体快繁的影响[J].西南农业学报, 2001, 14 (2) :66-68.
[3]GUPTA P K, ULLMAN E S, IMMIS R.Forestry in the 21st Century-The biotechnology of somatic embryogenesis[J].Bio/Technology, 1993 (11) :454-459.
8.优化植物细胞工程实验的课程内容 篇八
摘 要: 植物细胞工程实验是植物细胞工程教学的重要组成部分,是一门操作性强,系统、规范的实验教学课程。本文通过对植物细胞工程实验课程改革的探讨,提出优化植物细胞工程实验的几点建议,旨在增强植物细胞工程实验的学习效果。
关键词: 植物细胞工程实验 课程优化 实验室开放
植物细胞工程指在细胞水平上对植物进行操作的技术,即植物组织培养或体外培养及这些技术的应用。植物细胞工程是植物生物技术的基础,在许多综合性大学的生命科学学院及农林院校都作为一门重要的专业课或专业基础课程开设[1]。实验课是植物细胞工程学习中的重要环节,目的是巩固和加深对植物细胞工程的理解,并初步掌握植物细胞工程研究必需的基本实验技术。目前,主要内容包括培养基母液的配制,培养基分装与灭菌,植物愈伤组织的诱导,茎及茎尖组织的培养,愈伤组织的增值和分化,植物的花药培养等内容。在现有的课程体系中验证性实验较多,设计实验和研究性实验较少,这样的课程结构给学生提供框架内的实验内容,无法进一步锻炼学生分析问题和解决问题的能力,无法提高学生的自主创造性。
为了提高植物细胞工程的实验教学质量和培养学生的创造力,应该对现有的课程内容进行优化。
一、优化原有的课程内容,增加设计性实验
对课程内容的优化,还应该保留基础性的实验内容,使学生掌握基本的实验原理和操作,了解植物细胞工程的关键技能,如培养基的配置、灭菌,愈伤组织的诱导,花药培养等实验。在实验课上,注重学生基本功的培养,使学生做到规范操作。在此基础上,为培养学生的科研思维能力和创新意识,实验内容的选择上适当减少一般性实验,增加自主性和设计性实验,实验内容由浅入深,相互渗透,循序渐进,使实验内容更加符合理论教学的要求[2]。
二、实行实验室开放制度
要提高学生思考问题、解决问题的能力,开放实验室是最直接和有效的途径。
首先,要规范和调动实验室教师的责任感和安全意识,做好仪器设备的维护和监管工作,提高利用率,使设备既能满足实验室开放培养创新人才的需要,又能防止闲置浪费现象的出现[3]。
其次,建立好开放实验室的软环境[4]。实验室开放是培养学生动手能力、实践能力、创新能力的重要途径。开放性实验室的课题设置应该具有创新性、趣味性,让学生产生浓厚的兴趣,主动投身到实验中[5]。
最后,加强开放实验室的监督和检查力度。实验室开放是一个长期、持久的工作,必须有一套严格的监管制度。实验室的开放应该得到足够的重视,并被纳入正常的教学管理中,定期检查、考核,并通过一系列奖励制度激励教师不断坚定信心,在实验室的开放运行中不断探索。
三、结合教学内容,使学生充分参与到教师的科研项目中来
教师的科研课题包含所有植物细胞工程实验教学要求掌握的基本实验技能,鼓励学生参与到教师的科学研究中,使学生可以根据自己的兴趣选择项目内容,自己查阅文献,设计实验方案,主动安排时间完成。学生由被动转为主动,成为实验的主人,调动学生的积极性和主动性[6]。通过科研与教学的有机结合,把验证性实验变为设计性实验,单一实验变为连贯性实验[7]。
四、对优化后的成果进行定期的验收和展示
定期验收和成果展示是一种积极的鞭策和激励措施。定期检查和验收才能及时发现问题、解决问题,同时提高教师和学生对课程优化和实验室开放的重视和责任感。在此基础上实验室应建立激励机制,充分调动教师和学生参加实验室开放工作的积极性。
参考文献:
[1]刘进平,莫饶,李彦军,吴繁花,莫廷辉,赖杭桂,韩平原.“植物细胞工程”课程教材建设与教改实践[J].农业与技术,2005(4):194-195.
[2]魏明,杨超英,赵世光.植物細胞工程实验教学的探索与研究[J].中国科教创新导刊,2010(10):48.
[3]韩红江,王绍兰.对高校教学实验室开放的认识与探讨[J].石油大学学报:社会科学版,2003,19(1):110-112.
[4]张艳芬,刘中成,耿强,刘慧君,孙学军.新形势下高校实验室开放管理与运行机制的研究[J].实验技术与管理,2013(3):180-183.
[5]施瑞,于晓勇,柳英,李丽洁.高校实验室开放管理模式的探索[J].实验室技术与管理,2010(4):164-166.
[5]马同锁,张香美,赵士豪,张红兵,贾艳菊.微生物学实验教学改革及效果初探[J].安徽农业科学,2012,40(33):16484-16485.
[6]金叶飞,尹军霞,沈国娟.微生物学实验与科研课题结合教学模式探索[J].实验科学与技术,2011(3):103-157.
9.观察植物细胞的教案 篇九
一、教学目标:
1. 让学生学会制作临时装片的基本方法。
2. 在观察自己制作的临时装片后,练习绘制细胞的结构简图。3. 让学生自己采集实验材料,并从中知道绿藻、苔藓等实验材料可在什么环境中采集到,并逐渐培养勤于钻研、勤观察的好习惯。同时养成实事求是的科学态度。
二、教学重点:制作临时装片。
难点:观察细胞并绘制细胞的结构简图。
三、教学方法:观察、实验、探究、讨论法等
四、教学课时:2课时
第一课时
1. 引言:同学们,当你学会使用显微镜后,是否想看一下细胞的真面目吗?如观察植物细胞,随即取一片叶就能看清吗?什么样的材料才能在显微镜下看清?这就是本节我们要学习的内容-----制作临时装片。
一般来说常用玻片标本有三种:
切片------用于观察植物的输导组织。
涂片------用于液体材料的观察实验。
装片------用于观察植物细胞的质壁分离,叶绿体的结构,细胞质的流动,细胞分裂等实验中。
2.在实验课之前可让学生回家到大自然中采集洋葱、黄瓜及苔藓,上课时带来展示,看谁采集的符合要求,激起求知欲望,并让采集到苔藓的学生说一下是在什么样的环境中找到的,并与环境污染的有关内容加以联系,使学生在情感上知道为什么要保护环境,植树造林,退耕还林等,它与我们人类有什么关系。
3.教师要先培训几名“小老师”,组内各成员要分工明确,以防混乱。实验时边制片,边讲解,认识实验材料用具的使用方法。
4.实验时除了书上的方法步骤外,让同学们仔细留意看有更好的方法没有。在实验时让学生思考以下问题,同时倡导大家多提一些疑难问题,供大家讨论解决。
a.载玻片和盖玻片的使用方法。
b.为什么要在载玻片中央滴一滴清水。
c.为什么要撕取洋葱鳞片叶内侧薄膜,而不撕取外侧薄膜呢?(因外侧薄膜带有紫色,常用于质壁分离实验)。
d.怎样掌握撕的角度,制作的玻片效果才最好,让学生谈体会。e.如何盖盖玻片才能不出现气泡。
f.怎样使标本染色,什么样的材料不用染色(如苔藓)。在我做过的实验中,观察苔藓植物的形状及细胞质的流动,能观察到叶绿体和细胞
质的流动,效果不错。
小结:当实验结束后,是否让一组实验好的学生到黑板上给大家当场演示一下,并叙述制作过程,如果该生能能够操作并叙述下来证明已基本掌握。
作业:课后练习制作临时装片,为下一节观察细胞的结构做准备。
第二课时
1.上课后展示各自制作的装片,如果没制作好可给10分钟时间补充。观察细胞的结构之前,先复习显微镜的使用方法。
取镜——对光——放入装片——用低倍镜找到被观察的对象——用高倍镜观察细胞。
2.洋葱鳞片叶可见细胞壁、细胞核,细胞膜不易看清,细胞核是被液泡挤到相对突起的地方。然后把各自观察到的细胞结构简图画下来,互相展示,老师可随机抽查画的与观察的是否一致,防止学生依照书上的模式图画,没有实现生物学科的科学精神,让他们分析成功的经验和失败的原因。
3.在画简图时,让学生仔细领会书上的5 个注意事项,提高绘图能力。
4.课后练习可在当堂处理或下一节,但都应是学生结合本节内容来解决,切忌老师代办,从而提高解决问题的能力。
10.观察植物细胞的教案 篇十
课标要求
1、能力要求
1、理解和掌握植物组织培养的操作过程
2、理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程
2、内容要求
1、理解植物细胞的全能性
2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果
3、掌握植物组织培养的特点
4、理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系
知识网络体系
TyGZKbo01q
TyGZKbo01q
TyGZKbo01q
重难热点归纳
理解细胞全能性的概念,把握细胞全能性的特点:
细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来,体细胞核内基因与受精卵一样,因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性,是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下,分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。TyGZKbo01q
植物组织培养操作的特点:
<1)选择外植体时,由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易,而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分,因为形成层细胞易脱分化。TyGZKbo01q
<2)消毒。植物组织培养要想取得成功,必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时,它们比植物细胞生长、繁殖得更快,而且它们会产生毒素,使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作。TyGZKbo01q
<3)光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时,需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时,需光照处理。TyGZKbo01q
<4)激素调控:生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成;当细胞分裂素的效应高于生长素时,主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。TyGZKbo01q
3、植物体细胞杂交杂种细胞的筛选和培养:
以烟草与大豆细胞融合为例。烟草与大豆的原生质体融合后,将原生质体转移到适当的培养基上培养,使原生质体再生出细胞壁。这时,在细胞混合物中,不仅有烟草-大豆细胞,还有烟草细胞、大豆细胞、烟草-烟草细胞、大豆-大豆细胞,因此需要对杂种细胞进行筛选。得到烟草-大豆细胞后,再通过植物组织培养技术,培育杂种植株。TyGZKbo01q
经典例题剖析
1.下列属于组织培养的是:
A.花粉培养成单倍体植株
B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区
D.未受精的卵发育成植株
[解读]解答此题需从以下几个方面入手:首先,组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体,然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体,是在离体条件下培养形成的。第二,芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区,是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分,未受精的卵发育成植物体,这就是自然情况下单倍体的形成过程,是在母体的调控下完成的。TyGZKbo01q
[答案] A
2.在细胞工程——原生质体融合育种技术中,其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去,通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中,细胞将:TyGZKbo01q
A.皱缩
B.胀破
C.呈球形
D.保持原状
[解读]成熟植物去壁后,置于清水中,由于细胞内外浓度差较大,又无细胞壁保护,细胞会大量吸水,直至细胞破裂。TyGZKbo01q
[答案]B
3.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是
A.振动 B.电刺激
C.PEG D.重压
[解读]原生质体是除去细胞壁的植物细胞,它实际上就是植物细胞的原生质部分。当进行植物体细胞杂交时,先用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁,分离出具有活力的原生质体,获得原生质体后就可以进行植物体细胞杂交了。植物体细胞杂交的过程实质是不同植物体细胞的原生质 体融合的过程。将不同植物体细胞放在一起培养,必须通过一定的技术手段进行人工诱导。诱导方法有物理法和化学法两大类。物理法就是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合;化学法是用聚乙二醇等试剂作为诱导剂诱导细胞的原生质体融合,聚乙二醇 简称为PEG。重压不能促使原生质体的融合。TyGZKbo01q
[答案]D
4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照
D.适宜的养料和激素
[解读]解答该题需从如下三个方面入手分析:
①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化,这就必须要有适宜的养料和激素,必须要有适宜的温度,这样,才能保证细胞进行正常的新陈代谢。TyGZKbo01q
②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下,只有在这样的 条件下,才能保证培养产生出的细胞是正常细胞,否则培养基内将长出许多霉菌,与离体细胞争夺营养与生存空间,形不成愈伤组织。TyGZKbo01q
③由于此阶段形成的是愈伤组织,并没有形成具有根、茎、叶的植物体,因此不需要光照。
[答案]C
5.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要
A.具有完整细胞核的细胞
B.离体状态
C.导入外源基因
D.一定的营养物质和激素
[解读]考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,需要具有完整细胞核的细胞,细胞处于离体状态,培养基中含有一定的营养物质和激素。TyGZKbo01q
[答案]C
基础试题训练
一、选择题
1.植物组织培养是指 < )
A.离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织
B.愈伤组织培育成植株
C.离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体
D.愈伤组织形成高度液泡化组织TyGZKbo01q
2.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 < )
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞 壁
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合?
D.细胞壁不是原生质的组成部分TyGZKbo01q
3.植物体细胞杂交的结果是 < )
A.产生杂种植株 B.产生杂种 细胞
C.原生质体融合 D.形成愈伤组织TyGZKbo01q
4.科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是 < )TyGZKbo01q
A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B.驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法
C.驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交,不同于植物组织培养,无愈伤组织和试管苗形成
D.驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
5.<2005,上海)将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时,下列条件中不需要的是 < )
A 、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素
C、离体状态 D、导入指定基因
6.植物体细胞杂 交的目的中错误的是 < )
A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株
C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合
7.植物组织培养的用途中不正确的是 < )
A.快速繁殖 B.生产新品种 C.生产生物碱 D.生产白细胞介素-2
8.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示<仅 显示细胞核),将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后,诱导二者的原生质体融合,形成单核的杂种 细胞,若经过 组织培养后得到了杂种植株,则该杂种植株是 < ) A.二倍体;基因型是DdYyRr TyGZKbo01q
B.三倍体;基因型是DdYyRr
C.四倍体;基因型是DdYyRr
D.四倍体;基因型是 DDddYYyyRRrr
9.以下关于原生质的叙述,正确的是 < )
A、原生质泛指细胞内的基质 B、原生质就是细胞质
C、一个动物细胞就是一团原生质D、细胞膜、细胞核和细胞壁是原生质TyGZKbo01q
10.不能人工诱导原生质体融合 的方法是 < )
A.振动 B.电刺激 C.PEG试剂 D.重压
11.植物细胞表现出全能性的必要条件是 < )
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
12.细胞具有全能性的原因是 < )
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
B.生物体的每一个细胞都具有全能性
C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
13.植物组织培养过程中的脱分化是指 < )
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
植物细胞工程的基本技术高中生物优秀教案教学设二
教学目标
1.知识方面
(1)细胞的全能性(理解)。
(2)植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交(知道)。
2.态度观念方面
(1)通过介绍植物组织培养技术发展简史。植物体细胞杂交技术取得的进展和尚未解决的问题,激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。同时,使学生认识到随着人们视野的不断拓宽,认知的不断加深,科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题,分析问题,不墨守陈规,不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓,推陈出新。
(2)在植物细胞工程两大技术的学习过程中,渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。
3.能力方面
(1)在教学过程中,合理利用录像、软件等相关资料,培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力
(2)创设问题情境,在质疑、探究的学习过程中,培养学生独立思考,推理判断和创造性思维能力。
(3)通过联系农业生产实际,培养学生活学活用,理论联系实际的能力。
重点、难点分析
1.植物组织培养是本节的重点。
分析:植物组织培养重点讲述植物组织培养技术和基本原理,即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。其不仅在知识上对高二必修课中有关内容进行了深化和扩展,而且还为培育无病毒植株、制备人工种子、培养转基因植物以及植物体细胞杂交等提供技术支持。同时,随着科学技术的不断进步,植物组织培养这门崭新的技术将日益普及和深入,成为现代农业生产中重要的技术手段。
2.植物体细胞杂交是本课的难点。
分析:植物体细胞杂交是在植物组培技术的基础上,借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的,加之与其有关的感性材料不多,因而给教学带来一定难度。
教学模式
自学——指导——启发——探究。
教学手段
实物材料。录像。软件。
课时安排
一课时。
设计思路
1.布置课前预习:要求学生充分复习与本课有关的旧知识,预习新课,并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识。
2.从新旧知识联系入手,进一步深入学习细胞全能性理论,并在学习过程中,渗透对学生能力和方法的培养。
3.充分利用学生已有的知识积累,借助于多种直观教学手段,采用综合——分散——深化的教学方法,引导学生对植物组培知识进行比较广泛、深入的学习。
4.在学习植物体细胞杂交技术时,教师有意识地创设情境,提出渐进式问题,引导学生进行思维探索,并借助于计算机课件,对该技术进行由点及面的学习
5.智能训练,实现知识的正向迁移。
重点提示
1.在本段教学中,应注意发挥教材的多功能性,深刻发掘教材的内涵,以知识学习为载体,强化学生多方面良好素质和能力的培养。
2.在教学过程中,教师应善于从教材内容和学生心理状态出发,精心设计有关问题,启发和引导学生积极思考,认真分析、追究问题的原因,寻求解决的方案。对存在的疑难问题,教师要及时点拨、疏导和指导,激发学生积极地思维,大胆发表自己的见解,充分体现其主体作用,使学生掌握知识,锻炼能力,真正成为学习的主人。
3.注意恰当运用多媒体手段辅助教学,为学生提供丰富、生动的素材,加大课容量,提高教学质量。
教学过程
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?
植物细胞工程的基本技术高中生物优秀教案教学设三
一、教材及学习任务分析
《生态系统的信息传递》是新课程标准教材(人教版)必修三板块第五章第四节的内容,着重讲述生态系统中的信息类型和信息传递在生物之间的意义。这对于我们整体性了解生态系统的功能有着十分重要的作用。同时也为我们在实际生活中的应用提供了有益的理论基础。是学生理解生态系统十分重要的一个环节。
二、学生学情分析
学生已经有了生态系统相关的知识基础,对于信息的了解也从各个渠道有所涉猎。因此,在学习本节内容时,遇到的学习障碍也会相对较低。同时,学生对于丰富多彩的生物行为也比较感兴趣,这对于本节课的教学来说是一个天然的优势。
三、学习目标的确立
知识目标:1、举例说明生态系统信息传递的例子。
2.说出信息传递在生态系统中的作用
3.说明信息传递在农业生产中的应用
能力目标:能够分析资料,利用已有信息传递知识解决现实问题。
情感态度价值观:热爱自然,热爱生命,学会感受大自然的奥妙。
四、学习的重点和难点
说明生态系统的信息传递在生态系统中的作用
五、教学思路
本节课着重在于学生对于教材资料的分析了解,因此,准备学习资料供学生讨论,在讨论过程中体会生态系统信息传递的作用是十分有效的教学策略。
六、教学准备
生态系统中信息传递的各种实例与资料
七、课时安排:一课时
八、详细教学过程
新课引入:我们现在处在信息社会,我们的身边有着各种各样的信息,文字,语言,书画,视频,手势等等不一而足。那么在生态系统中,生物和生物之间会不会存在信息的交流呢?生物和非生物的环境之间有没有信息交流呢?
教师活动:信息交流大家应该都不陌生,这是我们生活中必不可少的东西,我们通过电视,报纸,等方式可以获取信息,也会通过文字,图片将信息传递出去。请大家举例一些常见的,除人类以外,其他动物的信息交流的方式。
学生活动:学生举例,蜜蜂的跳舞,孔雀的开屏,村庄里狗吠。
【通过人类社会信息传递的对比,让学生充分理解生物之间信息传递的作用。学生理解之后举出自己身边常见的信息传递的例子,在与教师对话的过程中逐步理解信息传递的方式。充分实现了理论联系生活实际。】
教师活动:非常好,生活处处皆学问,那么请观看老师准备的相关资料,来分析以下资料中有没有信息传递存在,如果存在那么是通过什么形式传递的呢?
展示资料,组织学生参与学习讨论。
教师活动:非常好。那么从大家的讨论中我们可以归纳一下,自然界中的信息传递的方式是多种多样的,可以归纳为三种信息的种类:物理信息,化学信息,行为信息。我们再来看一组资料,判定属于什么种类的信息。
学生活动:判定资料中的信息种类。
教师活动:那么这些信息在生态系统中起了什么样的作用呢?
学生活动:不同信息所起的具体作用,一一进行描述。
教师活动:很好,那么我们可以将这些活动进行归纳,所起的作用有两点,一是影响生物的正常生命活动,二是可以改变种间关系。可以举一些例子再加以说明吗?
学生活动:举例说明信息传递所起的作用。
教师活动:信息传递属于生态系统非常重要的一个功能,那么能够在我们的日常生活中起到什么样的作用呢?我们在日常农业生产中有什么样的应用?(比如:养鸡过程中,若在鸡舍增加夜晚灯光照射有利于鸡提高产蛋量。这样做有什么科学道理?对于农业中常见害虫,你有什么防治方法?有没有对环境无害的防治方法呢?)
展示相关的资料。
学生活动:讨论生态系统信息传递在日常生活及农业中的应用。
【通过常见教学素材(光照提高鸡的产蛋率,农业害虫的生物防治等),实现生活化带入,充分发挥学生学习主体性,在学生在合作交流过程中,通过教师引导实现了理论向实际应用的转化,通过学生身边常见的农业生产中的应用,深入的理解掌握所学知识,理解信息传递在生态系统中的重要作用,可以通过合理利用生态系统信息传递功能,达到保护环境的目的,让学生感受到大自然的奥妙以及学习生物的乐趣,实现本节课能力和情感态度价值观目标。】
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