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1、高中生物植物细胞工程的基本技术教案 新课标 人教版 选修3植物细胞工程的基本技术 一、教学目标 1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2. 列举植物细胞工程的实际应用。 3. 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 1.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。 2.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
2、。 四、教学手段 录像、软件。 五、教学过程 教学过程 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1、课前预复习旧知识，植物组织培养的知识结构和层次。 习，布置预2(对高一必修课中与上述两知识学生复习旧的知为学习新的习作业 点有关的内容进行全面、充分地复识 知识奠定基 础。 习。 3(找出新旧知识之间的联系与区2、创设情别。 境引入新师:引导学生观看专题的首页的三课 使直白的教幅图，题图的愚意是表明细胞工程 显示三幅图，教学内容变得是在细胞水平的操作，它包含植物 师按图讲解，以有思维力度。 细胞工程和动物细胞工程等方面。 引入新课，课件 在章引言中通过列举细胞工程的 显
3、示本节课的标 应用，把学生带进细胞工程的科技 领域。引导学生总结细胞工程的概 题2.1(1植物细念。 胞工程的基 师:细胞工程是指应用细胞生物学 本技术。 和分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 用心 爱心 专心 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 3、学习新胞工程两大领域。 课植物细师:为什么植物的一个花瓣就可以 胞工程的培育出完整的植株呢, 提出问题，引出复习旧知识，基本技 生:细胞的全能性 细胞的全能性的为学习新的术 师:对，是细胞的全能性，我们一
4、复习 知识奠定基(1) 细起把细胞的全能性知识复习起来 础。 胞师:投影显示质疑问题。 的1、什么是细胞的全能性,表现全 全能性的条件, 课件显示问题， 能2、为什么运用植物组织培养技术学生思考 性 能把植物离体器官、组织或细胞培 a定义 养成完整植物体, 3、克隆羊“多莉”的诞生说明了 b原因 什么, 4、生物体内的细胞为什么没有表 c植物细胞现出全能性，而是分化成不同的组 表现出全织器官, 能性的必对于问题4:教师启发学生将题目启发学生回答问 要条件 读懂 题 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 能把植物离体器官、组织或细胞培 养成完整植物体
5、, 生:细胞的全能性: 学生一一回答问 师:何为细胞的全能性, 题 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 教学过程 教学内容 预期目标 成完整个体的潜能 教学手段和方法 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 细胞的全能发育成完整个体的全套基因。 性的相应知师:回答得很好 识回忆 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:离体、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 用心 爱心 专心 什么, 师:动物细胞随着细胞分化程度的 分清植物细提高而逐渐受到限
6、制，分化潜能变 胞全能性与 窄，这是指整体细胞而言。(细胞这个内容学生回动物全能性 核，它含有保持物种遗传性所需的答不全，教师补的不同 全套基因，而且并没有因细胞分化充 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, (2)植物师: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，这个内容学生回 细胞工程而是分化成为不同的组织器官。 答不全，教师补 的基本技师:如何把植物的一个花瓣就可以充 术 培育出完整的植株呢, 生:植物细胞工程的基本技术 细胞脱分生:概括其过程:离体的植物器官， 组织或细胞脱分化形成愈
7、伤组织， 使学生体验化 再分化根、芽，最终形成植物 学生观看植物细到科学是一a概念 师:脱分化的概念是什么, 胞工程的基本技个探究过程，b实质 师:脱分化的概念:分化的细胞经术的录象片胡萝从而解决难c结果 诱导后，失去特有的结构功能转变卜的组织培养，点 成末分化的细胞的过实程。实质:教师引导 是恢复细胞的全能性的过程(脱去学生概括其过 细胞分化) 程，教师给以引学生掌握概 师:脱分化的结果是什么, 导 念 生:形成愈伤组织 新的概念，教师 师:下面学生根据植物细胞工程的阐明 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
8、，有 把本节课的利于培养物的生长，然而各种杂菌学生讨论书本上难点植物细教学过程 同样也可以在上面迅速生长，所以的讨论题 胞工程的基 植物组织培养过程中污染现象经学生归纳 本技术的过 常发生。培养基一旦被污染，迅速 程分解成问生长的各种杂菌不但会和培养 题讨论解决 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 植物细胞的物质，导 工程的基教学内容 本技术的致培养物迅速死亡。 用心 爱心 专心 师:回答很好 教学手段和方法 预期目标 流程图 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
9、 师生一起完成植培养学生的物细胞工程的基总结能力，使本技术的流程图学生体验到脱分化处解 科学是一个理的必要 探究过程， 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， (3)植物失去了分裂能力。 体细胞杂师:植物激素的种类和比例。特别进一步提出问题使学生把握交技术 是生长素和细胞分裂素的协同调学生讨论 关键知识 控作用在组培中非常重要，被称为 植物体细“激素杠杆”。 胞杂交技师生一起归纳:植物细胞培养的概学生回答 术概念 念: 教学过程 无菌和在人工控制的条件下将体 的植 过
10、程1 物器官组织(细胞，培养在人工配第二个问题教师 去除细胞制的培养基上，给予一定的培养，点拔 壁 诱导产生愈伤组织，芽丛，最终形 成完整的植株(它植物是细胞工程 的主要技术 师生一起归纳植 师:20世纪60年代，有的科学家物细胞培养的概归纳重点概 提出这样一个设想:让番茄和马铃念 念 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 用心 爱心 专心 师:1(你认为两个来自不同植物设置情境引出新自然过度到 的体细胞完成融合，遇到的第一个的知识 植物体细胞 障碍是什 杂交技术的教学内容 内容 过程2诱导么, 生:去除细
11、胞壁 原生质体师:2.有没有一种温和的去细胞壁师生一起学习重 融合 的方法, 点概念 a是关键环生:有,用酶，纤维素酶和果胶酶 利于后面知节 去细胞壁 教学手段和方法 识的理解 师:补充:酶有专一性，而细胞壁学生阅读书本回预期目标 b人工诱导的主要成分是纤维素和果胶，所以答问题 培养学生的方法:物用纤维素酶和果胶酶去壁将不会 阅读能力及理: 对其内的原生质体造成损伤。 解决问题的离心.振师:(3)如果两个来源不同的原 能力 动. 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, 教师补充 电激。化生:植物组织培养，培育成新的植 学: 物体 聚乙二醇师:以上就是植物体细胞杂交技术 解
12、决技术的(PFG)作诱的第一个关键步骤，过程二关键步 第一个关键骤如何, 步骤 导剂 师:细胞壁去除之后，另一个关键 c植物体细关键环节就是原生质体融合，而把 胞杂交技原生质体的放在一起会自然融合 术的流程吗, 图 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) 自然转入第作诱导剂 二个过程的师生: 多媒体展示电激学习 法将野生马铃薯 与栽培马铃薯进 行细胞融合 植物体细 师生共同总结植 胞杂交技(一)数与代数物体细胞杂交技 术的意义 术的流程图 学生体验科 师:? 流程图中为了简化，仅画 学技术是不了一个
13、马铃薯的原生质体与一个 断发展的过4、总结新番茄的原生质体之间的融合，可真 程 正在实际操作过程中，是把许多马 学知识 1、20以内退位减法。用心 爱心 专心 (3)边与角之间的关系：铃薯的原生质体和许多番茄的原植物体细胞杂交体现知识的5、布置作d=r 直线L和O相切.生质体放在一起，让它们自由融技术流程图进行准确运用 业 合，再从中筛选出所需的杂种细总结说明 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。 培养思维的师:植物体细胞杂交技术的意义如 广阔性 何, 生:克服远源杂交不亲和的障碍，
14、 培育出自然界中没有的、具有优良 品质的新品种 师生:成果:白菜-甘蓝等 tanA的值越大，梯子越陡，A越大；A越大，梯子越陡，tanA的值越大。师生共同找出成 43.193.25观察物体2 生活中的数1 P22-23果 书后思考与探究 学生为主，教师 引导 2、探索并掌握20以内退位减法、100以内加减法(包括不进位、不退位与进位、退位)计算方法，并能正确计算;能根据具体问题，估计运算的结果;初步学会应用加减法解决生活中简单问题，感受加减法与日常生活的密切联系。学生完成，下节 课由学生回答 学生明确这6 确定圆的条件:节知识结构，(6)直角三角形的外接圆半径掌握重难点 6.方向角：指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90的水平角，叫做方向角。如图4，OA、OB、OC、OD的方向角分别是；北偏东30，南偏东45(东南方向)、南偏西为60，北偏西60。用心 爱心 专心