資源簡介

教學設計
人教版選修三 專題二 第1節
《植物細胞工程的基本技術——植物組織培養技術》
一、教材分析
1.教材的地位：
本節課是人教版高中生物教材選修三《現代生物科技專題》專題二《細胞工程》第1節的內容，1課時教學，重點在植物組織培養培養的過程和原理，。
2.教材的作用：
細胞全能性在實踐中按人的意愿來表達，滿足生產和生活的需要，這個科研過程就是植物組織培養技術的產生，學習重點是：植物組織培養技術的原理——細胞全能性的理解；植物組織培養技術過程的理解和靈活運用。植物組織培養技術是植物細胞工程的最基本技術，是后續植物體細胞雜交技術的學習基礎，也是學習植物細胞工程實際應用的前提。
二、教學目標、教學重點、教學難點
1.教學目標：
①知識與技能：理解細胞全能性概念及原因；理解、運用植物組織培養的原理和過程。
②過程與方法：利用多媒體，以五問教學法驅動課堂，通過剖析問題、探究問題、生成問題，板書引導學生構建本節的知識體系。通過對不同內容的信息的分析，提高學生獲取、歸納信息的能力，鍛煉學生運用生物學術語準確描述生物學內容的能力。
③情感態度與價值觀：認同細胞全能性與植物組織培養技術開發之間的關系；認同技術的開發是不斷探索，鍥而不舍的過程。
2.教學重點：理解、運用植物組織培養的原理和過程
3.教學難點：植物組織培養實驗
三、學情與策略
1.學情分析：
必修1教材第六章第二節《細胞的分化》中已簡單介紹了細胞全能性和植物組織培養的部分內容。學生在高一年級時已初步學習過，但由于時隔較久，學生對此內容印象不深。細胞全能性的理解是一重點，需剖析概念、舉例說明使學生更好地理解概念，幫助認同學生細胞全能性與植物組織培養技術開發之間的關系。植物組織培養的過程也是一重點，實驗作為難點無法開展也為教學帶來了困難。設計問題，利用學生實驗的圖片、科學研究資料一步一步突破理論到技術遇到的困難，個別學生高一校本選修課進行過實驗操作，與大家交流分享，學生對植物組織培養技術的過程理解，而且了解理論轉化成技術是科學研究不斷探索、鍥而不舍的過程。
2.教法：
①教學模式：構建“問題探究式”的高效課堂。
②教學方法：利用多媒體，以五問教學法驅動課堂，通過剖析問題、探究問題、生成問題，板書引導學生構建本節的知識體系。
3.學法：自主學習，通過閱讀教材，獲取信息，掌握基本概念。
教學策略與流程
內容 教師活動 學生活動 教學意圖
一、 導入
新課
我們剛剛學習過基因工程的相關技術，如果用植物的體細胞作為受體細胞，成功導入目的基因后，采用什么技術可以獲得轉基因植物？
思考回答：“植物組織培養技術”
閱讀理解細胞工程的概念 復習導入，了解不同技術間的交叉。
二、 植物組織培養技術的理論——植物細胞的全能性 問題：什么是細胞的全能性？
剖析細胞全能性的概念：

全能性大小的比較：
一般來說，分化程度越高，細胞全能性越低，全能性表達越困難。
問題：以上的總結絕對嗎？
這個“潛能”的實現就是植物組織培養技術的發展。 學生回答
師生共同分析
學生比較：受精卵>生殖細胞>體細胞，植物細胞>動物細胞，分化程度低的細胞>分化程度高的細胞
學生分析：生殖細胞高度分化，全能性也很高，如孤雌生殖、花藥離體培養。 剖析、理解全能性的概念，在分析的過程中認同全能性實現的過程就是植物組織培養技術發展的過程。
三、 植物組織培養技術的流程 問題：在生物的正常發育過程中，體內的細胞會不會表現出全能性？
問題：這是技術實踐中我們遇到的第一個困難，怎么辦？
離體我們培養才可能按照我們的意愿去發展，這是植物細胞全能性的實現的前提條件。這就需要我們提供適宜的培養基。
PPT提供資料：培養基成分。
問題：外植體接種到培養基上，接下來會發生什么呢？
板書展示植物組織培養技術的流程：
PPT展示組織培養脫分化過程、愈傷組織的圖片，
問題：愈傷組織的細胞還是原來的樣子嗎？它在形態結構上有什么特點？
問題：什么是脫分化？
PPT展示組織培養再分化過程的圖片，
問題：18天時還能觀察到愈傷組織嗎？愈傷組織重新分化出了什么結構？
問題：大家發現沒有脫分化和再分化的發育方向？什么物質能調節生長發育，讓它按照我們的意愿發展呢？
PPT提供資料：植物激素在植物組織培養技術中的作用。
教師簡述科技發展中科學家遇到的困難，通過不斷探索、嘗試，在一次次失敗中總結出：培養基的激素和培養條件是植物組織培養技術實現的關鍵。
問題：比較外植體和愈傷組織的顏色，想一想脫分化的培養過程中如何控制光照條件？再分化呢？
PPT展示：操作不當，雜菌污染的外植體圖片。
利用概念引導學生整理出植物組織培養技術的關鍵環節，也就是植物細胞全能性表達的條件。 學生回答并分析：不能。體內細胞分化后執行特定的功能。
學生：離體。
學生歸納培養基的主要成分及作用。
學生閱讀教材33頁第二段完成學案“植物組織培養技術的流程”
學生觀察分析：透明沒有了葉綠素，失去了特定的功能，壁薄，分裂旺盛的細胞壁較薄，排列疏松無規則在說明外植體沒有了分化后的特定形態結構，退回到未分化的狀態。
學生觀察回答：再分化出芽、根，進一步發育出完整的小植株。
學生：
發育方向相反。
植物激素。
學生閱讀資料，獲取信息。
學生：避光。
光照。
學生觀察分析雜菌污染的外置體無法正常生長發育的原因，明確無菌操作在技術中的作用。
閱讀教材36頁植物組織培養技術的概念。
學生：無菌、離體、一定的營養及培養條件。 以植物組織培養技術的發展為線索，利用圖片，資料，設置問題將學生帶入科學研究過程中，感受科學研究中遇到的重重困難、體會勇于面對困難、堅持不懈的可貴科研精神。
強調植物組織培養技術的關鍵環節“脫分化”。
學生閱讀資料，獲取信息，理解植物激素在脫分化和再分化過程中的決定作用。
分析體會技術操作中的重要環節。
四、植物組織培養技術的應用 名貴花卉的快速大量繁殖，轉基因植物的培育都是植物組織培育技術在生產實踐中的成果，滿足了人們生產和生活的需要，把科學原理轉化為生產力，實現它的社會價值，課后請大家搜集：植物組織培養在實踐中還有哪些應用？下周我們交流分享。
搜集體會技術在生產實踐中的價值。
五、 反饋檢 測 1.下圖表示胡蘿卜的韌皮部細胞通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下，形成試管苗的培育過程，請據圖回答下列問題：
(1)要促進細胞分裂生長，培養基中應有營養物質和激素。營養物質包括 和小分子有機物，激素包括細胞分裂素和 兩類植物激素。
(2)此過程依據的原理是 。A是 過程，A和B階段主要進行的分裂方式是 ，B階段除了細胞分裂外，還進行細胞 等。
(3)此過程需要 操作，防止污染導致實驗失敗。
(4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細胞具有葉綠素，這是基因 的結果。
2.甲、乙兩名同學分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養技術繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}：
（1）以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進行組織培養，均能獲得試管苗，其原理是 。
（2）若要用細胞作為材料進行培養獲得幼苗，該細胞應具備的條件是 （填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉入抗性基因”）。
（3）圖中A、B、C所示的是不同的培養結果，該不同結果的出現主要是由于培養基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是 。A中的愈傷組織是葉肉細胞經 形成的。
（4）若取某二倍體名貴花卉的花藥離體培養獲得幼苗，幼苗是 體， （填“是”或“否”）可育。
（5）若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現型都相同的該種花卉，可用 方法繁殖。
課堂練習主要是強化本節課的重點和難點內容。
課后作業則是在訓練的同時，將本節課的重、難點深化升華。
板書設計
一、植物組織培養技術的原理——植物細胞的全能性
潛能
二、植物組織培養技術的流程：
三、植物組織培養技術的應用（搜集）

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