高中生物-植物细胞工程教学设计学情分析教材分析课后反思

教案设计复习植物细胞工程一、教学目标1、细胞的全能性（理解）2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。（知道）3、列举植物细胞工程的实际应用。（知道）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.教学难点植物体细胞杂交三、教学设想细胞的全能性和细胞分化这部分内容，因为学生在必修模块中学过，所以可以提问的方式让学生看书回顾，教师再根据学生的回答情况按教材上的内容进行讲解。通过复习教材中胡萝卜的韧皮部培养过程来理解植物组织培养的原理、方法、注意事项等。关于植物体细胞杂交技术可以依据概念，结合学生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回答有关问题来理解。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，重点讲解有关内容。四、教学过程知识点一、细胞的全能性通过提出以下问题，让学生看书、思考、回答。1、什么是细胞的全能性？2、体细胞具有全能性的原因是什么？3、各种细胞表达全能性的能力是否一样？4、在生物体内，体细胞有没有表达全能性，为什么？5、体细胞在什么条件下才会表达全能性?知识点二、植物组织培养技术提出问题：（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？教师补充，概括出组织培养的过程。（如下）脱分化再分化外植体→→愈伤组织→→根、芽→植物体应用：人工种子等。练习：学案练习知识点三、植物体细胞杂交技术提出问题：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（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？教师总结概括出植物体细胞杂交过程：应用：形成杂种植株优点：克服远源杂交不亲和障碍，培育作物新品种。课堂小结：学情分析学生情况分析：目前学生已经系统的学完了必修三本教材，生物知识无论从广度和深度，都相对高一而言，有了很大的提升，应该说具有了一定的自主学习的能力；对学生而言，知道“怎么做”往往并不难，难在“为什么”，因此，细胞全能性的概念的理解，是本节内容的一个难点，把这个点搞清了，后面的具体技术就相对简单。

教学方法设计：

由于教学内容都是生物高科技，可以采用多媒体或视频等直观教学方法，因此，将以讲授、学生集体讨论、概念图等方法进行教学。在总结问题时采用集体讨论法；在技术流程学习时，采用概念图教学法。

效果分析本专题《植物细胞工程》是选修三中的重点内容，也是高考的必考点。内容较多，涉及先进的生物技术，理解起来有一定的困难。但是利用更为先进的课件和视频，可以帮助学生理解概念的内涵，通过学案教学，边讲边练，学习效果还是很好的。复习课注重了知识网络的构建。能让学生从整体上把握本节内容。通过学生讨论，解决了疑难点。教材分析1、教学内容及重、难点：

《植物细胞工程的基本技术》讲述了细胞的全能性、植物组织培养和植物体细胞杂交三个方面的内容。

重点：细胞全能性与细胞分化的概念、植物细胞工程的技术流程

难点：细胞全能性与细胞分化的理解、植物细胞工程的技术要点

具体的讲，应该有以下内容：

（1）细胞的全能性与细胞的分化

细胞的全能性与细胞分化的概念，虽然在《必修1》细胞、《必修2》遗传都有系统的出现，但是在本节内容的教学内容中仍旧有重要的铺垫作用，是理解植物细胞工程技术的理论基础，因此，必须安排学生进行回顾总结，再导入主题工程技术的学习。

（2）植物组织培养技术

A、组织培养得到植物个体的简要流程

要求学生用简单的文字、箭头来表示具体过程，关注脱分化、再分化的概念；

B、教材P34-35页植物组织培养实验的讨论与交流

对部分技术细节做出合理的解释：为什么灭菌很关键？前后培养基的成分相同吗？培养基中的植物激素的作用等等

（3）植物体细胞杂交技术

A、体细胞杂交的流程图

B、具体技术细节的强调：去细胞壁方法、细胞融合后的多种结果、杂交细胞的筛选、杂种细胞的细胞壁再生

C、与植物组织培养技术的关系

植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术是主要学习内容，要从理论基础、研究目的、研究的水平以及操作方法四个方面来系统学习，重点和难点应该放在理论基础和操作方法，即“为什么”和“怎么办”。由于两大技术存在在很多新的知识，尤其是技术流程中的一些细节，又如植物组织培养基的成分等，教材都没有做详细的说明，所以学生在理解上存在着障碍，因此细胞工程技术要点就成为难点之一。

（4）同步处理好教材中的其他问题处理

A、实验后的讨论问题；P35页

B、P38页“思考与探究”

2、教学要求与目标：

新教材《选修3》现代生物科技专题，和旧教材相比，增加了相对可观的阅读材料、图片资料和生物学发展史的介绍，很多内容是旧教材所没有的，根据《新课程说明》，很多生物科技内容并不是要求学生具体掌握和应用，而是通过学习，让学生了解相关内容知识，深刻体会生物科技的重要性，树立科学与技术互动的观点。一句话，教材的主要意图，主要是对学生进行生物科技知识的通识性普及教育。

因此，在教学内容的要求上，更多是确立知道、理解的知识层次。本节内容就是要求学生理解细胞全能性的概念；知道植物组织培养和体细胞杂交的技术流程；了解相关技术的现代应用实例。具体如下：

（1）知识目标

植物细胞的全能性。植物细胞工程的两大技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。

（2）情感目标

通过学习，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。

（3）能力目标

创设问题情景，在质疑、探究中培养学生独立思考和推理判断的能力。评测练习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：A.皱缩B.胀破C.呈球形D.保持原状3.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4.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D.一定的营养物质和激素5.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性6.下列有关高等植物原生质体制备和培养的叙述，正确的是 A．纤维素酶和果胶酶混合液可用于制备悬浮培养细胞的原生质体B．原生质体由细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质组成C．从不同植物组织分离得到的原生质体大小、形状相同D．原生质体经植物组织培养不能得到再生植株7．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8．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9．下列关于植物组织培养的表述，错误的是 A．外植体可以来自于植物的任何细胞B．培养应在无菌条件下进行C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同10．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

11．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

12．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DdYyRrB．三倍体；基因型是DdYyRrC．四倍体；基因型是DdYyRrD．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr13．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

14.下列有关植物组织培养的叙述中，错误的是()A．花药、胚不能作为组织培养的材料B．植物细胞具有全能性C．外植体是用于培养的植物组织或器官D．外植体可诱导出愈伤组织15．下列有关细胞工程的叙述不正确的是 A.在细胞整体水平上定向改变遗传物质B．在细胞器水平上定向改变遗传物质

C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质D．在细胞整体水平上获得细胞产品16．下列叙述中，与植物体细胞杂交不相关的是（）A.利用离心、振动、电刺激等诱导B.利用聚乙二醇（PEG）等试剂诱导C.克服远缘杂交不亲和的障碍D.快速繁殖、培育无病毒植物课后反思在植物繁殖新途径的教学中,首先可由植物组织培养技术引入,让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程,