植物细胞工程的基本技术 (3) 教学设计.docx

2.1. 1植物细胞工程的基本技术一、教学目标.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。1 .列举植物细胞工程的实际应用。2 .尝试进行植物组织培养。情感态度和价值观体验植物组织培养技术能力方面尝试植物组织培养技术二、教学重点和难点.教学重点(1)植物组织培养的原理和过程。(2)植物体细胞杂交的原理。(3)植物细胞工程应用的实例。1 .教学难点植物组织培养的实验三、教学策略本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领 域，学习起来有一定的困难。教师可采用讲授为主结合讨论的方法。四、教学手段录像、软件。五、教学过程教学过程1、课前预习, 布置预习作 业2、创设情境 引入新课3、学习新课植物细胞工程的基本技术（1） 细胞 的全 能性a定义b原因c植物细胞表 现出全能性 的必要条件教学内容教学手段和方法预期目标生：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 .对高一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。 师：引导学生观看专题的首页的三幅学生复习旧的知识复习旧知识，为 学习新的知识 奠定基础。使直白的教学图，题图的愚意是表明细胞工程是在细显示三幅图，教师胞水平的操作，它包含植物细胞工程和 动物细胞工程等方面。在章引言中通过 列举细胞工程的应用，把学生带进细胞按图讲解，以引入 新课，课件显示本内容变得不思 维力度。工程的科技领域。引导学生总结细胞工 程的概念。节课的标题2.1. 1师：细胞工程是指应用细胞生物学和分植物细胞工程的基子生物学的原理和方法，通过细胞水平 或细胞器水平上的操作，在细胞整体水本技术。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。根据操作对象的 不同，可分为植物细胞工程和动物细胞 工程两大领域。师：为什么植物的一个花瓣就可以培育 出完整的植株呢？提出问题，引出细复习旧知识，为生：细胞的全能性胞的全能性的复习学习新的知识师：对，是细胞的全能性，我们一起把 细胞的全能性知识复习起来 师：投影显示质疑问题。1、什么是细胞的全能性？表现全能性课件显示问题，学奠定基础。的条件？2、'）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生思考植物体？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？ 对于问题4：教师启发学生将题目读懂 弄透，对新旧知识进行必要的加工和整 合，再得出结论2、为什么运用植物组织培养技术能把启发学生回答问题植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？生：细胞的全能性：师：何为细胞的全能性？生：已分化的细胞仍然具有发育成完整 个体的潜能。师：为什么已分化的细胞仍然具有发育学生一一回答问题教学过程教学内容成完整个体的潜能生：原因：生物体的每一个细胞都含有 本物种的全套遗传物质,都有发育成完 整个体的全套基因。教学手段和方法预期目标细胞的全能性 的相应知识回（2）植物细 胞工程的基 本技术细胞脱分化a概念 b实质c结果师：回答得很好师：植物细胞表现出全能性的必要条件 是什么？生：植物细胞表现出全能性的必要条 件：离住、提供营养物质、激素及其他 适宜条件。3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？ 师：动物细胞随着细胞分化程度的提高 而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是 指整体细胞而言。（细胞核，它含有保 持物种遗传性所需的全套基因，而且并 没有因细胞分化而丢失基因，因此高度 分化细胞的细胞核仍具有全能性）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？ 师：在生物体内，由于基因的选择性表 达，细胞不能表现出全能性，而是分化 成为不同的组织器官。师：如何把植物的一个花瓣就可以培育 出完整的植株呢？生：植物细胞工程的基本技术生：概括其过程：离体的植物器官，组 织或细胞脱分化形成愈伤组织，再分化 根、芽，最终形成植物师：脱分化的概念是什么？师：脱分化的概念：分化的细胞经诱导 后，失去特有的结构功能转变成末分化 的细胞的过实程。实质：是恢复细胞的 全能性的过程（脱去细胞分化） 师：脱分化的结果是什么？生：形成愈伤组织师：下面学生根据植物细胞工程的基本 技术的过程讨论书本上的讨论生：回答书本讨论1, 2, 3生：讨论题1植物组织培养中用到的培 养基含有丰富的营养成分，有利于培养 物的生长，然而各种杂菌同样也可以在 上面迅速生长，所以植物组织培养过程 中污染现象经常发生。培养基一旦被污 染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养 物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程 中会生成大量对培养物有害的物质，导这个内容学生回答 不全，教师补充这个内容学生回答 不全，教师补充学生观看植物细胞 工程的基本技术的 录象片胡萝卜的组 织培养，教师引导 学生概括其过程， 教师给以引导新的概念，教师阐 明学生讨论书本上的 讨论题学生归纳忆分清植物细胞 全能性与动物 全能性的不同使学生体验到 科学是一个探 究过程，从而解 决难点学生掌握概念把本节课的难 点植物细胞工 程的基本技术 的过程分解成 问题讨论解决教学过程植物细胞工 程的基本技 术的流程图脱分化处理 的必要(3)植物体 细胞杂交技 术植物体细胞 杂交技术概 念教学内容致培养物迅速死亡。师：回答很好生：胡萝卜的其他部分(如茎、叶、花) 也能培养再生形成小植株，只是诱导愈 伤组织比较困难。师生一起：完成完成植物细胞工程的基 本技术的流程图教学手段和方法师生一起完成植物 细胞工程的基本技 术的流程图解进一步提出问题学 生讨论学生回答第二个问题教师点 拔师生一起归纳植物 细胞培养的概念设置情境引出新的 知识师生一起学习重点 概念预期目标培养学生的总 结能力，使学生 体验到科学是 一个探究过程，使学生把握关 键知识归纳重点概念自然过度到植 物体细胞杂交 技术的内容利于后面知识植物材料消毒1接种到诱导培养基4湾号出愈伤姐织可以不修代”界/克淡谭导分化愈伤组织疑接到继代培养慝上得到大量的愈伤组织接种到愈伤组织r分化培养基上4分化出幼苗幼苗接种到生港济导出幼苗梆8养基上/或二公 / 4生机始#公 完整植株1移栽到大田师：1、离体的器官、组织或细胞如果 不进行脱分化处理，能否培养成完整的 植物体？2、决定植物细胞脱分化、再分化的关 键因素是什么？生：1、不能，因为细胞已经分化，失 去了分裂能力。扁植/激素的种类和比例。特别是生 长素和细胞分裂素的协同调控作用在 组培中非常重要，被称为“激素杠 杆”。师生一起归纳：植物细胞培养的概念： 无菌和在人工控制的条件下将体的植 物器官组织.细胞，培养在人工配制的 培养基上，给予一定的培养，诱导产生 愈伤组织，芽从，最终形成完整的植 株.它植物是细胞工程的主要技术 师：20世纪60年代，有的科学家提出 这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交， 培育出一种地上结番茄果实，地下结马 铃薯块茎的植物。这就要用到植物体细 胞杂交技术。师生：植物体细胞杂交技术的概念 师：1.你认为两个来自不同植物的体 细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什教学过程 过程1 去除细胞壁过程2诱导 原生质体融 合a是关键环节 b人工诱导方 法：物理： 离心.振动. 电激。化学： 聚乙二醇 (PFG)作诱导 剂c植物体细胞 杂交技术的 流程图教学内容么？生：去除细胞壁师：2.有没有一种温和的去细胞壁的方 法？生：有,用酶，纤维素酶和果胶酶去细 胞壁师：补充：酶有专一性，而细胞壁的主 要成分是纤维素和果胶，所以用纤维素 酶和果胶酶去壁将不会对其内的原生 质体造成损伤。师：(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？生：植物组织培养，培育成新的植物体 师：以上就是植物体细胞杂交技术的第 一个关键步骤，过程二关键步骤如何？ 师：细胞壁去除之后，另一个关键关键 环节就是原生质体融合，而把原生质体 的放在一起会自然融合吗？ 生：必须要一定的技术进行人工诱导。 师：人工诱导方法有哪些？生：人工诱导的方法物理法：离心.振 动.电激。化学：聚乙二醇(PFG)作诱导 剂师生：H岬邂、领脚、龄 酬而趣邸触质喷锄I"%懈网嬲 师：流程图中为了简化，仅画了一 个马铃萼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。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。师：植物体细胞杂交技术的意义如何？ 生：克服远源杂交丕亲邳的障碍，培育教学手段和方法 学生阅读书本回答 问题教师补充多媒体展示电激法 将野生马铃薯与栽 培马铃薯进行细胞 融合师生共同总结植物 体细胞杂交技术的 流程图植物体细胞杂交技 术流程图进行总结 说明的理解预期目标 培养学生的阅 读能力及解决 问题的能力解决技术的第 一个关键步骤自然转入第二 个过程的学习学生体验科学 技术是不断发 展的过程体现知识的准 确运用培养思维的广 阔性植物体细胞 杂交技术的 意义4、总结新学 知识5、布置作业出自然界中没有的、具有优良品质的新 品种师生：成果：白菜-甘蓝等书后思考与探究师生共同找出成果学生为主，教师引 导学生完成，下节课 由学生回答学生明确这节 知识结构，掌握 重难点