2.1 植物细胞工程 教学设计
文档属性
| 名称 | 2.1 植物细胞工程 教学设计 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 123.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-11-19 11:10:21 | ||
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文档简介
教学设计
人教版选修三 专题二 第1节
《植物细胞工程的基本技术——植物组织培养技术》
一、教材分析
1.教材的地位：
本节课是人教版高中生物教材选修三《现代生物科技专题》专题二《细胞工程》第1节的内容，1课时教学，重点在植物组织培养培养的过程和原理，。
2.教材的作用：
细胞全能性在实践中按人的意愿来表达，满足生产和生活的需要，这个科研过程就是植物组织培养技术的产生，学习重点是：植物组织培养技术的原理——细胞全能性的理解；植物组织培养技术过程的理解和灵活运用。植物组织培养技术是植物细胞工程的最基本技术，是后续植物体细胞杂交技术的学习基础，也是学习植物细胞工程实际应用的前提。
二、教学目标、教学重点、教学难点
1.教学目标：
①知识与技能：理解细胞全能性概念及原因；理解、运用植物组织培养的原理和过程。
②过程与方法：利用多媒体，以五问教学法驱动课堂，通过剖析问题、探究问题、生成问题，板书引导学生构建本节的知识体系。通过对不同内容的信息的分析，提高学生获取、归纳信息的能力，锻炼学生运用生物学术语准确描述生物学内容的能力。
③情感态度与价值观：认同细胞全能性与植物组织培养技术开发之间的关系；认同技术的开发是不断探索，锲而不舍的过程。
2.教学重点：理解、运用植物组织培养的原理和过程
3.教学难点：植物组织培养实验
三、学情与策略
1.学情分析：
必修1教材第六章第二节《细胞的分化》中已简单介绍了细胞全能性和植物组织培养的部分内容。学生在高一年级时已初步学习过，但由于时隔较久，学生对此内容印象不深。细胞全能性的理解是一重点，需剖析概念、举例说明使学生更好地理解概念，帮助认同学生细胞全能性与植物组织培养技术开发之间的关系。植物组织培养的过程也是一重点，实验作为难点无法开展也为教学带来了困难。设计问题，利用学生实验的图片、科学研究资料一步一步突破理论到技术遇到的困难，个别学生高一校本选修课进行过实验操作，与大家交流分享，学生对植物组织培养技术的过程理解，而且了解理论转化成技术是科学研究不断探索、锲而不舍的过程。
2.教法：
①教学模式：构建“问题探究式”的高效课堂。
②教学方法：利用多媒体，以五问教学法驱动课堂，通过剖析问题、探究问题、生成问题，板书引导学生构建本节的知识体系。
3.学法：自主学习，通过阅读教材，获取信息，掌握基本概念。
教学策略与流程
内容 教师活动 学生活动 教学意图
一、 导入
新课
我们刚刚学习过基因工程的相关技术，如果用植物的体细胞作为受体细胞，成功导入目的基因后，采用什么技术可以获得转基因植物？
思考回答：“植物组织培养技术”
阅读理解细胞工程的概念 复习导入，了解不同技术间的交叉。
二、 植物组织培养技术的理论——植物细胞的全能性 问题：什么是细胞的全能性？
剖析细胞全能性的概念：
全能性大小的比较：
一般来说，分化程度越高，细胞全能性越低，全能性表达越困难。
问题：以上的总结绝对吗？
这个“潜能”的实现就是植物组织培养技术的发展。 学生回答
师生共同分析
学生比较：受精卵>生殖细胞>体细胞，植物细胞>动物细胞，分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
学生分析：生殖细胞高度分化，全能性也很高，如孤雌生殖、花药离体培养。 剖析、理解全能性的概念，在分析的过程中认同全能性实现的过程就是植物组织培养技术发展的过程。
三、 植物组织培养技术的流程 问题：在生物的正常发育过程中，体内的细胞会不会表现出全能性？
问题：这是技术实践中我们遇到的第一个困难，怎么办？
离体我们培养才可能按照我们的意愿去发展，这是植物细胞全能性的实现的前提条件。这就需要我们提供适宜的培养基。
PPT提供资料：培养基成分。
问题：外植体接种到培养基上，接下来会发生什么呢？
板书展示植物组织培养技术的流程：
PPT展示组织培养脱分化过程、愈伤组织的图片，
问题：愈伤组织的细胞还是原来的样子吗？它在形态结构上有什么特点？
问题：什么是脱分化？
PPT展示组织培养再分化过程的图片，
问题：18天时还能观察到愈伤组织吗？愈伤组织重新分化出了什么结构？
问题：大家发现没有脱分化和再分化的发育方向？什么物质能调节生长发育，让它按照我们的意愿发展呢？
PPT提供资料：植物激素在植物组织培养技术中的作用。
教师简述科技发展中科学家遇到的困难，通过不断探索、尝试，在一次次失败中总结出：培养基的激素和培养条件是植物组织培养技术实现的关键。
问题：比较外植体和愈伤组织的颜色，想一想脱分化的培养过程中如何控制光照条件？再分化呢？
PPT展示：操作不当，杂菌污染的外植体图片。
利用概念引导学生整理出植物组织培养技术的关键环节，也就是植物细胞全能性表达的条件。 学生回答并分析：不能。体内细胞分化后执行特定的功能。
学生：离体。
学生归纳培养基的主要成分及作用。
学生阅读教材33页第二段完成学案“植物组织培养技术的流程”
学生观察分析：透明没有了叶绿素，失去了特定的功能，壁薄，分裂旺盛的细胞壁较薄，排列疏松无规则在说明外植体没有了分化后的特定形态结构，退回到未分化的状态。
学生观察回答：再分化出芽、根，进一步发育出完整的小植株。
学生：
发育方向相反。
植物激素。
学生阅读资料，获取信息。
学生：避光。
光照。
学生观察分析杂菌污染的外置体无法正常生长发育的原因，明确无菌操作在技术中的作用。
阅读教材36页植物组织培养技术的概念。
学生：无菌、离体、一定的营养及培养条件。 以植物组织培养技术的发展为线索，利用图片，资料，设置问题将学生带入科学研究过程中，感受科学研究中遇到的重重困难、体会勇于面对困难、坚持不懈的可贵科研精神。
强调植物组织培养技术的关键环节“脱分化”。
学生阅读资料，获取信息，理解植物激素在脱分化和再分化过程中的决定作用。
分析体会技术操作中的重要环节。
四、植物组织培养技术的应用 名贵花卉的快速大量繁殖，转基因植物的培育都是植物组织培育技术在生产实践中的成果，满足了人们生产和生活的需要，把科学原理转化为生产力，实现它的社会价值，课后请大家搜集：植物组织培养在实践中还有哪些应用？下周我们交流分享。
搜集体会技术在生产实践中的价值。
五、 反馈检 测 1.下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括 和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和 两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是 。A是 过程，A和B阶段主要进行的分裂方式是 ，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞 等。
(3)此过程需要 操作，防止污染导致实验失败。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因 的结果。
2.甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是 。
（2）若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是 （填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是 。A中的愈伤组织是叶肉细胞经 形成的。
（4）若取某二倍体名贵花卉的花药离体培养获得幼苗，幼苗是 体， （填“是”或“否”）可育。
（5）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用 方法繁殖。
课堂练习主要是强化本节课的重点和难点内容。
课后作业则是在训练的同时，将本节课的重、难点深化升华。
板书设计
一、植物组织培养技术的原理——植物细胞的全能性
潜能
二、植物组织培养技术的流程：
三、植物组织培养技术的应用（搜集）
人教版选修三 专题二 第1节
《植物细胞工程的基本技术——植物组织培养技术》
一、教材分析
1.教材的地位：
本节课是人教版高中生物教材选修三《现代生物科技专题》专题二《细胞工程》第1节的内容，1课时教学，重点在植物组织培养培养的过程和原理，。
2.教材的作用：
细胞全能性在实践中按人的意愿来表达，满足生产和生活的需要，这个科研过程就是植物组织培养技术的产生，学习重点是：植物组织培养技术的原理——细胞全能性的理解；植物组织培养技术过程的理解和灵活运用。植物组织培养技术是植物细胞工程的最基本技术，是后续植物体细胞杂交技术的学习基础，也是学习植物细胞工程实际应用的前提。
二、教学目标、教学重点、教学难点
1.教学目标：
①知识与技能：理解细胞全能性概念及原因；理解、运用植物组织培养的原理和过程。
②过程与方法：利用多媒体，以五问教学法驱动课堂，通过剖析问题、探究问题、生成问题，板书引导学生构建本节的知识体系。通过对不同内容的信息的分析，提高学生获取、归纳信息的能力，锻炼学生运用生物学术语准确描述生物学内容的能力。
③情感态度与价值观：认同细胞全能性与植物组织培养技术开发之间的关系；认同技术的开发是不断探索，锲而不舍的过程。
2.教学重点：理解、运用植物组织培养的原理和过程
3.教学难点：植物组织培养实验
三、学情与策略
1.学情分析：
必修1教材第六章第二节《细胞的分化》中已简单介绍了细胞全能性和植物组织培养的部分内容。学生在高一年级时已初步学习过，但由于时隔较久，学生对此内容印象不深。细胞全能性的理解是一重点，需剖析概念、举例说明使学生更好地理解概念，帮助认同学生细胞全能性与植物组织培养技术开发之间的关系。植物组织培养的过程也是一重点，实验作为难点无法开展也为教学带来了困难。设计问题，利用学生实验的图片、科学研究资料一步一步突破理论到技术遇到的困难，个别学生高一校本选修课进行过实验操作，与大家交流分享，学生对植物组织培养技术的过程理解，而且了解理论转化成技术是科学研究不断探索、锲而不舍的过程。
2.教法：
①教学模式：构建“问题探究式”的高效课堂。
②教学方法：利用多媒体，以五问教学法驱动课堂，通过剖析问题、探究问题、生成问题，板书引导学生构建本节的知识体系。
3.学法：自主学习，通过阅读教材，获取信息，掌握基本概念。
教学策略与流程
内容 教师活动 学生活动 教学意图
一、 导入
新课
我们刚刚学习过基因工程的相关技术，如果用植物的体细胞作为受体细胞，成功导入目的基因后，采用什么技术可以获得转基因植物？
思考回答：“植物组织培养技术”
阅读理解细胞工程的概念 复习导入，了解不同技术间的交叉。
二、 植物组织培养技术的理论——植物细胞的全能性 问题：什么是细胞的全能性？
剖析细胞全能性的概念：
全能性大小的比较：
一般来说，分化程度越高，细胞全能性越低，全能性表达越困难。
问题：以上的总结绝对吗？
这个“潜能”的实现就是植物组织培养技术的发展。 学生回答
师生共同分析
学生比较：受精卵>生殖细胞>体细胞，植物细胞>动物细胞，分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
学生分析：生殖细胞高度分化，全能性也很高，如孤雌生殖、花药离体培养。 剖析、理解全能性的概念，在分析的过程中认同全能性实现的过程就是植物组织培养技术发展的过程。
三、 植物组织培养技术的流程 问题：在生物的正常发育过程中，体内的细胞会不会表现出全能性？
问题：这是技术实践中我们遇到的第一个困难，怎么办？
离体我们培养才可能按照我们的意愿去发展，这是植物细胞全能性的实现的前提条件。这就需要我们提供适宜的培养基。
PPT提供资料：培养基成分。
问题：外植体接种到培养基上，接下来会发生什么呢？
板书展示植物组织培养技术的流程：
PPT展示组织培养脱分化过程、愈伤组织的图片，
问题：愈伤组织的细胞还是原来的样子吗？它在形态结构上有什么特点？
问题：什么是脱分化？
PPT展示组织培养再分化过程的图片，
问题：18天时还能观察到愈伤组织吗？愈伤组织重新分化出了什么结构？
问题：大家发现没有脱分化和再分化的发育方向？什么物质能调节生长发育，让它按照我们的意愿发展呢？
PPT提供资料：植物激素在植物组织培养技术中的作用。
教师简述科技发展中科学家遇到的困难，通过不断探索、尝试，在一次次失败中总结出：培养基的激素和培养条件是植物组织培养技术实现的关键。
问题：比较外植体和愈伤组织的颜色，想一想脱分化的培养过程中如何控制光照条件？再分化呢？
PPT展示：操作不当，杂菌污染的外植体图片。
利用概念引导学生整理出植物组织培养技术的关键环节，也就是植物细胞全能性表达的条件。 学生回答并分析：不能。体内细胞分化后执行特定的功能。
学生：离体。
学生归纳培养基的主要成分及作用。
学生阅读教材33页第二段完成学案“植物组织培养技术的流程”
学生观察分析：透明没有了叶绿素，失去了特定的功能，壁薄，分裂旺盛的细胞壁较薄，排列疏松无规则在说明外植体没有了分化后的特定形态结构，退回到未分化的状态。
学生观察回答：再分化出芽、根，进一步发育出完整的小植株。
学生：
发育方向相反。
植物激素。
学生阅读资料，获取信息。
学生：避光。
光照。
学生观察分析杂菌污染的外置体无法正常生长发育的原因，明确无菌操作在技术中的作用。
阅读教材36页植物组织培养技术的概念。
学生：无菌、离体、一定的营养及培养条件。 以植物组织培养技术的发展为线索，利用图片，资料，设置问题将学生带入科学研究过程中，感受科学研究中遇到的重重困难、体会勇于面对困难、坚持不懈的可贵科研精神。
强调植物组织培养技术的关键环节“脱分化”。
学生阅读资料，获取信息，理解植物激素在脱分化和再分化过程中的决定作用。
分析体会技术操作中的重要环节。
四、植物组织培养技术的应用 名贵花卉的快速大量繁殖，转基因植物的培育都是植物组织培育技术在生产实践中的成果，满足了人们生产和生活的需要，把科学原理转化为生产力，实现它的社会价值，课后请大家搜集：植物组织培养在实践中还有哪些应用？下周我们交流分享。
搜集体会技术在生产实践中的价值。
五、 反馈检 测 1.下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括 和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和 两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是 。A是 过程，A和B阶段主要进行的分裂方式是 ，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞 等。
(3)此过程需要 操作，防止污染导致实验失败。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因 的结果。
2.甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是 。
（2）若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是 （填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是 。A中的愈伤组织是叶肉细胞经 形成的。
（4）若取某二倍体名贵花卉的花药离体培养获得幼苗，幼苗是 体， （填“是”或“否”）可育。
（5）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用 方法繁殖。
课堂练习主要是强化本节课的重点和难点内容。
课后作业则是在训练的同时，将本节课的重、难点深化升华。
板书设计
一、植物组织培养技术的原理——植物细胞的全能性
潜能
二、植物组织培养技术的流程：
三、植物组织培养技术的应用（搜集）