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《植物细胞工程的基本技术》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述植物组织培养的原理和过程。
（2）理解植物体细胞杂交的原理和过程。
2、能力目标（1）尝试进行植物组织培养实验，培养学生的实践操作能力。
（2）通过对植物体细胞杂交过程的分析，培养学生的逻辑思维能力和知识迁移能力。
3、情感态度与价值观目标（1）体验植物组织培养技术在生产实践中的应用，激发学生对生物技术的兴趣。
（2）培养学生的创新意识和合作精神，提高学生的科学素养。
二、教学重难点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和过程。
2、教学难点（1）植物组织培养过程中植物激素的作用。
（2）植物体细胞杂交过程中去除细胞壁和诱导原生质体融合的方法。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验法、多媒体演示法四、教学过程1、导入新课通过展示一些利用植物细胞工程技术培育的优良品种或奇特植物的图片或视频，如无籽西瓜、彩色棉花等，引起学生的兴趣，从而引出本节课的主题——植物细胞工程的基本技术。
2、植物组织培养技术（1）原理讲解植物细胞的全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜能。
以胡萝卜根细胞为例，说明在一定的条件下，一个已分化的细胞可以脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成根、茎、叶等器官，最终发育成一个完整的植株。
（2）过程利用多媒体展示植物组织培养的过程图，结合图片进行详细讲解：①外植体的选择与消毒：选择具有分裂能力的植物组织或器官，如茎尖、根尖、叶片等，进行消毒处理，以防止杂菌污染。
②脱分化：将消毒后的外植体接种到诱导培养基上，在适宜的条件下，外植体细胞失去原有的形态和结构，形成无定形的薄壁细胞团，称为愈伤组织。
③再分化：将愈伤组织转移到分化培养基上，在不同激素的作用下，愈伤组织分化出根、茎、叶等器官，形成完整的植株。
（3）植物激素在组织培养中的作用重点讲解生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用及比例关系。
生长素比例高时，有利于根的分化；细胞分裂素比例高时，有利于芽的分化。
“一师一优课”和“一课一名师”活动教学设计课题：选修三2.1.1 植物细胞工程的基本技术一．学习目标1. 通过自主探究和微视频，理解脱分化、再分化、愈伤组织、全能性等基本概念2. 通过构建枸杞幼苗的培育流程，掌握植物组织培养的原理和流程3. 通过小班合作培育枸杞—板蓝根过程，掌握植物体细胞杂交的原理和流程4. 通过设计培育过程，培养自身生物技术方面的专业学科素养二．学习重点和难点学习重点：1. 植物组织培养的原理和过程2. 植物体细胞杂交技术的原理和过程学习重点：植物组织培养的原理三．教学策略和设计思路虽然学生在必修模块中已经学习了有关细胞的知识，但是本节内容对于学生来说仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。
教学策略：本节课用贴近生活的养生实例导入，引用了枸杞的案例，通过引导学生利用组织培养技术帮助宁夏农民推广种植优质枸杞的过程理解并掌握植物组织培养技术的原理和过程；通过帮助农民培育一棵既可以增强免疫力抗衰老又可以抗病毒的优质新品种的过程，理解并掌握植物体细胞杂交技术的原理和过程，同时，在实验设计的过程，体会科学是不断发展的，科学是一个不断探索和进步的过程，培养学生的学科素养。
设计思路：设置课前预习学案——学生完成课前预习学案——课堂导入——预习情况反馈——课堂合作探究（用课堂探究学案引导教学，完成课堂探究活动，师生互动、生生互动）——课堂总结（学生分享学习收获）——课堂检测（学生限时完成决胜高考题）——布置作业四．教学手段图片、视频、实物平台展示、学生活动五．教学过程6. 通过枸杞的植物组织培养视频，让学生发现自己在设计中出现的问题梳理总结植物组织培养的流程并对易错点进行点拨7. 思维拓展：((1)脱分化阶段和再分化阶段对光照分别有什么要求？(2)在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操两个问题，落实本部分知识的掌握情况原生质体融合的方法，并思考植物体细胞杂交技术的过程2.小班合作：屏幕展示小班合作的任务和要求以及提示，限时5 分钟3.组织学生分享各小班的作品，并选出代表为大家讲解并点评4. 为大家展示标准的流程图，并点拨易错点5. 思维拓展：启发学生思考思维拓展的两个问题（（1）该杂交技术分别用到了哪些原理？作，利用5分钟的时间，在白板上设计枸杞—板蓝根植株的培育流程，深入理解植物体细胞杂交技术的过程，派小班代表上台展示3. 派学生代。
2.1.1植物细胞工程的基本技术学案【学习目标】1、说出细胞全能性的含义，简述植物的组织培养2、简述植物体细胞杂交技术【学习重点】K植物组织培养的原理和过程2、植物体细胞杂交的原理【基础回扣】细胞的全能性与细胞分化1、细胞的全能性：细胞全能性的原因（内因）：生物体的每个细胞都含有________ 遗传信息，都有发育成为___________ 所必需的__________ O细胞在生物体内没有表现全能性的原因：在生物体内细胞不表现全能性，而是为不同的组织、器官，其原因在于__________________________________ 0（1）实现细胞全能性的条件（外因）：_______ （必要条件）、一定的___________________________________________ （水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（____________ 、 _________ ）、适宜的条件（适宜的__________ 、 _________ ）。
（2）细胞全能性大小比较。
①植物细胞_______ 动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）②受精卵_______ 生殖细胞（配子、精子、卵细胞）_______ 体细胞③体细胞：分化程度低的______ 分化程度高的；细胞分裂能力强的 _______ 细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞_______ 衰老的细胞。
（3）细胞全能性的应用：植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。
2、细胞分化是指在个体发育屮，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在_____________ 、和功能丄发生稳定性差貝的过程。
分化的实质是：_______________________________ o 【预习导学】细胞工程是指应用生物学和—生物学的原理和方法，通过—水平或________________ 水平的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产晶的一门综合科学技术。
《植物细胞工程的基本技术》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：学生能够理解植物细胞工程的含义和基本技术，掌握植物组织培养的基本原理和操作步骤。
2. 过程与方法：学生能够通过实验操作，掌握实验操作技能，并能够进行分析和总结。
3. 情感态度价值观：学生能够认识到植物细胞工程在农业生产、医药卫生等领域的应用价值，培养科学探究精神。
二、教学重难点1. 教学重点：植物组织培养的基本原理和操作步骤。
2. 教学难点：理解植物细胞工程在实践中的应用价值。
三、教学准备1. 准备实验材料：新鲜的植物组织、培养基、注射器、镊子等实验器材。
2. 制作课件：植物细胞工程的基本技术相关图片和视频。
3. 安排实验时间：至少需要一课时进行实验操作。
4. 提前布置学生预习相关内容，并准备好问题。
四、教学过程：本节课的教学设计主要包括：导入新课、讲授新课、实验操作示范、小组讨论和总结反馈等环节。
1. 导入新课：通过展示一些植物细胞工程的实例，如组织培养技术培育出的花卉新品种、转基因植物等，引导学生思考植物细胞工程在农业生产、生物医药等领域的应用，进而引出本节课的主题——植物细胞工程的基本技术。
2. 讲授新课：(1)植物细胞工程的概念和意义。
通过介绍植物细胞工程的背景和意义，帮助学生理解植物细胞工程的基本原理和应用价值。
(2)植物组织培养的基础知识。
介绍植物组织培养的原理、条件、影响因素等基础知识，为后续实验操作奠定基础。
(3)植物细胞工程的基本技术。
详细讲解植物细胞工程的四大基本技术（脱分化和再分化、植物激素的使用、无菌操作、细胞融合）的原理和方法，引导学生理解这些技术的科学性和实用性。
(4)实验操作示范：以“胡萝卜组织培养实验”为例，进行实验操作示范，包括实验材料的选取和处理、培养基的配制、接种和培养等步骤，确保学生能够掌握实验操作的关键环节。
(5)小组讨论：将学生分成若干小组，围绕实验过程中遇到的问题和难点进行讨论，教师给予指导和帮助，增强学生的实践能力和团队协作能力。
植物细胞工程的基本技术教学对象：高中生物教学课时：每章2课时（90分钟）教学目标：1. 了解植物细胞工程的概念及其应用。
2. 掌握植物组织培养的基本技术。
3. 学会利用植物细胞工程技术进行植物繁殖和基因转移。
教学内容：第一章：植物细胞工程概述1. 植物细胞工程的定义2. 植物细胞工程的应用3. 植物细胞工程的发展历程第二章：植物组织培养基本技术1. 植物组织培养的原理2. 植物组织培养的步骤3. 植物组织培养的条件第三章：植物脱分化和再分化1. 植物脱分化的概念和过程2. 植物再分化的概念和过程3. 植物脱分化和再分化的应用第四章：植物繁殖的新途径1. 植物繁殖的traditional methods2. 植物繁殖的新方法3. 植物繁殖新途径的比较和评价第五章：植物基因转移技术1. 植物基因转移的方法2. 植物基因转移的步骤3. 植物基因转移的应用教学方法：1. 讲授法：讲解植物细胞工程的基本概念、原理和关键技术。
2. 演示法：展示植物组织培养的过程和植物基因转移的实验操作。
3. 实践操作：学生动手进行植物组织培养和基因转移的实验操作。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对植物细胞工程基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生对植物组织培养和基因转移实验操作的掌握程度。
3. 课后作业：巩固学生对植物细胞工程知识的掌握。
第六章：植物细胞工程的实际应用1. 植物繁殖的新品种培育2. 中草药材的生产与培养3. 植物生物反应器的研究与应用第七章：植物细胞工程的展望1. 植物细胞工程技术的未来发展趋势2. 植物细胞工程技术在农业生产中的重要意义3. 植物细胞工程与人类生活的关系第八章：植物细胞工程的安全性和伦理问题1. 植物细胞工程对环境的影响2. 植物细胞工程技术在食物安全方面的贡献3. 植物细胞工程与生物伦理的关系第九章：植物细胞工程的实验操作1. 植物组织培养实验操作2. 植物基因转移实验操作3. 植物细胞工程实验操作的注意事项第十章：复习与探讨1. 植物细胞工程的主要内容和关键技术的复习2. 学生对植物细胞工程实际应用的理解和探讨3. 学生对植物细胞工程未来发展的展望和思考重点和难点解析重点环节一：植物细胞工程的应用解析：植物细胞工程在农业、医药等领域具有广泛的应用，如新品种培育、中草药材生产等。
专题2.1.1植物细胞工程的基本技术
. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
产实践的关系，激发学生对生物学科的教学过程与教学内容
植物组织培养的全过程说明了植物细胞的什么特点？
通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平，按照人们的
2
定义：
细胞
愈伤组织胚状体试管苗
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？
、意义：克服了不同生物远缘杂交。
“植物细胞工程的基本技术”教学设计【教材分析】“植物细胞工程的基本技术”这一节内容隶属于人教版高中生物学《选择性必修3·生物技术与工程》第二章第一节的内容，是“细胞工程”一章的第一节第一小节内容，依次介绍了细胞的全能性、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术3个方面的内容。
其中植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础，而植物体细胞杂交也是以植物组织培养技术为基础的，植物组织培养技术是植物细胞工程中最基本的技术。
【学情分析】由于植物微型繁殖技术的迅速发展，学生已经或多或少见识过“试管苗”“组培苗”等词语，学生已经学习了必修一细胞的结构与功能、细胞的分化和细胞的全能性，但对这些知识的实际应用还有些陌生。
【教学目标】1．知识方面：（1）细胞的全能性。
（2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。
2．情感态度方面：（1）通过介绍植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。
（2）在植物细胞工程两种技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。
3．能力方面：（1）合理利用图像、资料等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。
（2）创设问题，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
（3）通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。
【教学重难点】1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交技术的原理2、教学难点（1）植物组织培养的实验【教学过程】1、新课导入教师活动：创设情境，导入新课。
作为广东的学生都比较熟悉花市，教师课利用课件展示花市上一些美丽兰花的图片，引导学生朗读程樊的《咏怀》，感受兰花的气节。
提出问题：兰花高洁典雅，而兰花在自然条件下繁殖慢，如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？学生活动：朗读诗句，体会兰花的观赏价值高，象征寓意好。
教案2.1.1 植物细胞工程的基本技术2.1.1 植物细胞工程的基本技术一、教学目标1.说出植物细胞工程的基本原理。
2.简述细胞全能性的概念。
3.简述植物组织培养的过程与方法。
4.通过菊花组织培养的实验操作，进一步掌握植物组织培养技术。
二、教学重难点1.教学重点植物组织培养的原理和过程。
2.教学难点植物组织培养的实验。
三、教学过程【导入】从社会中来：“其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。
迨（dài）夫花开，凝晴滚露，万态千妍，薰（xūn）风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎！岂非有国香乎！”这是我国历史上第一部兰谱——《金漳（zhānɡ）兰谱》（宋·赵时庚）中对兰花的一段描述。
从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。
但是，兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。
如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？提示：植物组织培养技术【新课讲授】植物细胞工程的基本技术植物细胞工程包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
植物细胞工程的理论基础是什么?答：细胞的全能性。
多媒体展示相关的思考题，组织学生阅读教材P34的内容，结合已学知识，以小组为单位思考、讨论：1.什么是细胞的全能性？2.理论上讲，细胞具有全能性的原因是什么？3.生物体生长发育过程中细胞不能表现全能性的原因是什么？4.一般的，细胞全能性的大小与分化程度高低有什么关系？5.举出细胞表现出全能性和未表现出全能性的实例。
【细胞的全能性】1.全能性定义：细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
2.具有全能性的原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。
3.生物体生长发育过程中细胞不能表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达（从而形成生物体的不同组织和器官）4.细胞全能性与分化程度高低的关系：一般来说，细胞分化程度越高，细胞全能性越低。
植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、细胞的全能性1．含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
2．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。
3．植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
三、植物组织培养技术1．理论基础 植物细胞的全能性。
2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。
3．胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
2．植物组织培养的基本过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
5．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。
6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
四、植物体细胞杂交技术1．概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2．过程[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。
(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是( )A．植物组织培养技术B．转基因技术C．克隆技术 D．植物体细胞杂交技术解析：选B 细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。
转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。
2．植物组织培养的理论根据是( )A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性C．细胞的分裂 D．细胞的分化解析：选B 植物细胞只有保持其全能性，才能发育成完整的植株，因此，植物组织培养的理论根据是细胞的全能性。
专题2.1.1植物细胞工程的基本技术
. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
产实践的关系，激发学生对生物学科的教学过程与教学内容
植物组织培养的全过程说明了植物细胞的什么特点？
通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平，按照人们的
2
定义：
细胞
离体组织愈伤组织胚状体试管苗 [思考]
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？
、意义：克服了不同生物远缘杂交。
