植物细胞工程的基本技术
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《植物细胞工程的基本技术》的教学设计
学科 生物 教材名称：现代生物科技专题 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 植物细胞工程的基本技术 年级：高三 学期：上学期
教学目标 知识目标：简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。能力目标：尝试进行植物组织培养情感态度与价值观：体验植物组织培养技术
指导思想 细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，在必修模块《分子与细胞》中，学生已学过动植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性。生物技术各个分支领域是相互渗透、相互促进的。细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞工程中的技术是其他生物工程的基础。
重点与难点 教学重点植物组织培养的原理和过程。植物体细胞杂交的原理教学难点植物组织培养的实验
教学思路 讲授为主结合讨论
教学手段 多媒体课件教学，学案导学，自主探究，分组讨论
主要资源 课件，胡萝卜组织培养视频，学案
教学过程预设
环节 教师活动（教学内容的呈现） 学生活动（学习活动的设计） 设计意图
第一课时导入思考 与讨论动手表达阅读教材思考 与讨论表达 与交流第二课时引入思考 与讨论表达 与交流练习 一、细胞的全能性及细胞分化的实质1．展示微型繁殖的菊花图片、兰花茎尖培育图案2．关于细胞的全能性和细胞分化，提问的方式让学生回顾3．细胞具有全能性特点的原因？（生物体的任何一个细胞都具有发育成完整生物个体所必需的全部基因。）4．全能性大小比较5．落叶，落花为什么不能发育成植株？6．花瓣是怎样长成完整的植株？补充愈伤组织，脱分化，再分化根据学生的完成情况按教材上的内容进行讲解。通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这个问题，引入植物组织培养技术二、组织培养1．指导学生阅读胡萝卜的组织培养 2．播放胡萝卜组织培养的视频对学生的回答进行评价展示学生完成的学案，并重点对植物组织培养技术流程图并进行评价组织培养的概念三、植物体细胞杂交技术1．展示番茄—马铃薯（理想图）提问：20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？2．对学生的回答进行评价，引入课题—植物体细胞杂交3．展示问题：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍时什么？（2）有没有一种温和的去处细胞壁的方法？（3）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？（4）如何将杂种细胞培育成杂种植株？与学生一起讨论后，再按教材上的植物体细胞杂交技术流程图进行总结，重点讲解以下内容。①在流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中筛选出所需的杂种细胞。②由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。最后要特别强调植物体细胞杂交技术的意义，以及植物体细胞杂交已取得的进展和尚未解决的问题。（对学生的回答进行评价并对相关内容进行板书）4．展示练习题5．习题讲解 看图，思考为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 学生回答学生思考，回答。学生完成学案（植物细胞﹥动物细胞， 受精卵﹥生殖细胞﹥体细胞，幼嫩细胞﹥衰老细胞， 分化程度低的细胞﹥分化程度高的细胞）学生完成学案（植物细胞全能性表达的条件：① 离体状态② 适宜的环境（如营养物质、激素、温度等）学生看书，写出大概过程学生阅读P34-P36相关内容，并思考以下问题【讨论1】 在组织培养过程中，为什么要强调无菌操作？【讨论2】 形成层更容易诱导形成愈伤组织，因此实验取材时，强调切取含有形成层部分。那么，例如植物的茎、叶、花等其他部分，是否也能培养成小植株？【补充问题1】离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植株？【补充问题2】决定植物细胞的脱分化、再分化的关键因素是什么？学生观看视频后，进一步完成学案，并小组讨论，派代表回答问题并通过投影仪展示完成的学案学生总结组织培养的概念学生思考，讨论并作答 分析植物体细胞杂交技术的概念，再根据此概念，结合原有的植物细胞结构特点、酶的特性及新学习的植物组织培养技术的知识来思考问题并进行学习小组讨论并回答，其他小组可质疑并发表自己不同的看法学生思考题目学生回答 设疑，引入细胞的全能性及分化复习必修内容引入植物细胞全能性表达的条件锻炼学生的思维能力和文字表达能力培养学生的思维逻辑能力并落实重点锻炼学生的表达交流能力，进一步落实难点激发学生的想象力把学生吸引到本节课要解决的问题—植物体细胞杂交联系以前的知识，再创新高，锻炼学生的综合能力，答案的多元性让学生的思路更开阔使学生认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。
自我反思
主要特色 与创新 本堂课的设计较流畅，重点难点突出，能充分锻炼学生的思考能力，表达和交流能力。
存在的问题与不足 有条件可以让学生亲自动手进行组织培养的实验，可以培养学生的动手操作能力。
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《植物细胞工程的基本技术》的教学设计
学科 生物 教材名称：现代生物科技专题 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 植物细胞工程的基本技术 年级：高三 学期：上学期
教学目标 知识目标：简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。能力目标：尝试进行植物组织培养情感态度与价值观：体验植物组织培养技术
指导思想 细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，在必修模块《分子与细胞》中，学生已学过动植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性。生物技术各个分支领域是相互渗透、相互促进的。细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞工程中的技术是其他生物工程的基础。
重点与难点 教学重点植物组织培养的原理和过程。植物体细胞杂交的原理教学难点植物组织培养的实验
教学思路 讲授为主结合讨论
教学手段 多媒体课件教学，学案导学，自主探究，分组讨论
主要资源 课件，胡萝卜组织培养视频，学案
教学过程预设
环节 教师活动（教学内容的呈现） 学生活动（学习活动的设计） 设计意图
第一课时导入思考 与讨论动手表达阅读教材思考 与讨论表达 与交流第二课时引入思考 与讨论表达 与交流练习 一、细胞的全能性及细胞分化的实质1．展示微型繁殖的菊花图片、兰花茎尖培育图案2．关于细胞的全能性和细胞分化，提问的方式让学生回顾3．细胞具有全能性特点的原因？（生物体的任何一个细胞都具有发育成完整生物个体所必需的全部基因。）4．全能性大小比较5．落叶，落花为什么不能发育成植株？6．花瓣是怎样长成完整的植株？补充愈伤组织，脱分化，再分化根据学生的完成情况按教材上的内容进行讲解。通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这个问题，引入植物组织培养技术二、组织培养1．指导学生阅读胡萝卜的组织培养 2．播放胡萝卜组织培养的视频对学生的回答进行评价展示学生完成的学案，并重点对植物组织培养技术流程图并进行评价组织培养的概念三、植物体细胞杂交技术1．展示番茄—马铃薯（理想图）提问：20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？2．对学生的回答进行评价，引入课题—植物体细胞杂交3．展示问题：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍时什么？（2）有没有一种温和的去处细胞壁的方法？（3）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？（4）如何将杂种细胞培育成杂种植株？与学生一起讨论后，再按教材上的植物体细胞杂交技术流程图进行总结，重点讲解以下内容。①在流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中筛选出所需的杂种细胞。②由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。最后要特别强调植物体细胞杂交技术的意义，以及植物体细胞杂交已取得的进展和尚未解决的问题。（对学生的回答进行评价并对相关内容进行板书）4．展示练习题5．习题讲解 看图，思考为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 学生回答学生思考，回答。学生完成学案（植物细胞﹥动物细胞， 受精卵﹥生殖细胞﹥体细胞，幼嫩细胞﹥衰老细胞， 分化程度低的细胞﹥分化程度高的细胞）学生完成学案（植物细胞全能性表达的条件：① 离体状态② 适宜的环境（如营养物质、激素、温度等）学生看书，写出大概过程学生阅读P34-P36相关内容，并思考以下问题【讨论1】 在组织培养过程中，为什么要强调无菌操作？【讨论2】 形成层更容易诱导形成愈伤组织，因此实验取材时，强调切取含有形成层部分。那么，例如植物的茎、叶、花等其他部分，是否也能培养成小植株？【补充问题1】离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植株？【补充问题2】决定植物细胞的脱分化、再分化的关键因素是什么？学生观看视频后，进一步完成学案，并小组讨论，派代表回答问题并通过投影仪展示完成的学案学生总结组织培养的概念学生思考，讨论并作答 分析植物体细胞杂交技术的概念，再根据此概念，结合原有的植物细胞结构特点、酶的特性及新学习的植物组织培养技术的知识来思考问题并进行学习小组讨论并回答，其他小组可质疑并发表自己不同的看法学生思考题目学生回答 设疑，引入细胞的全能性及分化复习必修内容引入植物细胞全能性表达的条件锻炼学生的思维能力和文字表达能力培养学生的思维逻辑能力并落实重点锻炼学生的表达交流能力，进一步落实难点激发学生的想象力把学生吸引到本节课要解决的问题—植物体细胞杂交联系以前的知识，再创新高，锻炼学生的综合能力，答案的多元性让学生的思路更开阔使学生认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。
自我反思
主要特色 与创新 本堂课的设计较流畅，重点难点突出，能充分锻炼学生的思考能力，表达和交流能力。
存在的问题与不足 有条件可以让学生亲自动手进行组织培养的实验，可以培养学生的动手操作能力。
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