2017年高中生物专题2细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术导学案选修3剖析

人教版高中生物选修3专题二2.1.1 植物细胞工程的基本技术教案2.1.1 植物细胞工程的基本技术一、教学目标知识目标简述细胞全能性的概念含义；简述植物组织培养的过程和方法；简述植物体细胞杂交技术。

能力目标在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力；通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。

情感目标认同科学是一个不断发展的过程，激发探索生命奥秘的热情；渗透科学思想的教育，理解科学、技术与社会三者之间的关系。

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（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、教学方法多媒体（PPT演示）直观教学四、教学用时1课时五、教学过程情境创设导新课播放“孙悟空拔毫毛变小猢狲”的视频，让学生联想这与哪项生物技术有关联？通过热播的电视剧剧情，使学生后需要筛选吗？③植物体细胞杂交的过程可分为几个步骤，试用流程图来表示？④植物体细胞杂交成功的重要意义是什么？该技术有何局限性？学生对以上问题进行分析和讨论，教师进行点评和小结。

最后，通过讲解教材上的“植物体细胞杂交技术流程图”，师生共同概括更为简略的“操作流程图”（见图2）。

课堂小结与延伸学生回顾所学的知识，谈学习心得与体会，教师进一步强调本节课的重点内容。

最后，多媒体展示：眼虫的图片，指出眼虫是一种含有叶绿体的原生动物，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，让学生思考：能否让植物细胞与动物细胞进行杂交？具体实验方案是怎样的？由此，实现课内知识的迁移应用，激发学生创新的热情。

六、教学反思虽然本节课涉及的生物技术，在现有实验条件下无法完成，但是借助多媒体来展示图片和播放视频，也可以化抽象为直观，让学生充分感受到科学技术的魅力。

另外，教师通过创设问题情境来展开教学活动，在围绕一系列问题的小组讨论中，学生通过观察、体验、推理、归纳等思维活动获取到那些“只能意会，不能言传”的知识。

专题2 细胞工程2.1．1《植物细胞工程的基本技术》教案一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。

lJh5GwCP1S二、教学目标1．知识目标：<1）. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

<2）. 尝试进行植物组织培养。

2．能力目标：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。

3．情感、态度和价值观目标：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。

三、教学重点难点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。

2、教学重点植物组织培养的实验四、学情分析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。

教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。

lJh5GwCP1S 五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。

2．讲授为主结合讨论的方法六、课前预习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地复习。

3．找出新旧知识之间的联系与区别。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一>预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

<二）情景导入、展示目标。

显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课。

教师引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作，它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。

在本章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。

2. 1.1 植物细胞工程的基本技术课标要求1、能力要求1、理解和掌握植物组织培养的操作过程2、理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程2、内容要求1、理解植物细胞的全能性2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果3、掌握植物组织培养的特点4、理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系知识网络体系去细胞壁：纤维素酶、果胶酶 诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养重难热点归纳1、理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。

受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。

生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。

同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。

分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。

在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。

全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。

2、植物组织培养操作的特点：（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。

花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。

另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。

（2）消毒。

植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。

因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。

因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。

（3）光照。

离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。

愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。

（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。

题专2 细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术【教学目标】1．理解植物细胞的全能性2．了解植物细胞脱分化和再分化的结果3．掌握植物组织培养的流程及要求【教学重点和难点】1.植物组织培养的操作过程【自主预习】(一)、细胞工程1．概念：应用和的原理和方法，通过或上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术。

2．分类：根据操作对象不同，可分为、。

（二）、植物细胞的全能性1、植物细胞的基本结构包括、、、。

2、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，____________原因是。

3、全能性是指，表现为全能性的原因是。

4．在理论上，生物的任何一个细胞都，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现，而是分化成各种。

5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同。

（三）、植物组织培养技术1．原理：植物细胞具有，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。

2．过程：离体植物的−−→−脱分化_ 组织−−→−再分化幼根和芽或胚状体第1页/共3页−−发育完整植株。

−→3．细胞脱分化：已的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。

4．植物组织培养：在和的条件下，将的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生、丛芽，最终形成完整植株。

预习自测：1.细胞全能性是指（）A.生物体内的细胞具有的形成完整个体的特性B.生物体的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核C.生物体的细胞能完成各种生理活动的特性D.生物体的细胞具有形成完整个体的潜能2.植物组织培养是指（）A.离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B.愈伤组织培育成植株C.离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体D.愈伤组织形成高度液泡化组织3.愈伤组织是一类（）A.高度液泡化、呈无定型状态的薄壁细胞B.排列紧密的细胞壁C.具有小泡的薄壁细胞D.性状规则的一群细胞【课内探究】探究一、细胞全能性1. 什么是脱分化与再分化，什么是愈伤组织，其特点是什么？2.细胞的全能性的含义、原因及大小比较。

2.1.1 植物细胞工程的基本技术知识目标：1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2.尝试进行植物组织培养。

能力目标：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。

情感态度价值观：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。

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。

教学难点：植物组织培养的实验★学情分析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。

★教材分析：《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。

★教学建议：在细胞的全能性及细胞分化的实质、植物组织培养技术这部分内容的教学中，首先可用教材上的菊花图引入本节的标题，同时提出一个问题——为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？以引入本节课的第一个问题——细胞的全能性及分化。

关于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。

然后再通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这·问题引入本节课的重点及难点问题——植物组织培养技术。

在植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学中，首先可通过教材上的番茄一马铃薯实例引入，让学生思考20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。

如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？这样一来一下子就把学生吸引到本节课要解决的问题一植物体细胞杂交技术上。

《植物细胞工程的基本技术》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“植物细胞工程的基本技术”，通过学习本课，学生将了解植物细胞工程的基本概念、发展历程及其在生物科学领域的应用，掌握植物组织培养的基本原理和技术方法，为后续的植物细胞工程实践操作打下坚实的基础。

二、学习目标1. 理解植物细胞工程的基本概念和特点，认识其在现代农业科技领域的重要性。

2. 掌握植物组织培养的基本原理，包括细胞的分裂和增殖、脱分化与再分化等过程。

3. 了解植物组织培养的常用技术和方法，如外植体的选择和处理、培养基的制备和接种、细胞增殖与分化等操作流程。

4. 学会观察和分析植物组织培养过程中的细胞变化，能够通过实验数据判断组织培养的成败。

三、评价任务1. 课堂表现评价：通过学生在课堂上的互动表现、提问回答情况以及参与讨论的积极程度来评价学生对植物细胞工程基本概念的理解程度。

2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对植物组织培养基本原理和技术的掌握情况。

3. 实验操作评价：通过观察学生在实验操作中的表现，评价其实际操作能力和对实验原理的理解程度。

四、学习过程1. 导入新课：通过介绍现代农业科技中植物细胞工程的应用实例，激发学生的学习兴趣和好奇心。

2. 知识讲解：教师讲解植物细胞工程的基本概念、特点和发展历程，以及植物组织培养的基本原理和技术方法。

3. 实例分析：通过分析具体的植物组织培养实验案例，让学生了解植物组织培养的实际操作流程和注意事项。

4. 实验演示：教师进行实验操作演示，让学生直观地了解实验过程和操作技巧。

5. 学生实践：学生动手进行植物组织培养实验，记录实验数据和观察结果。

6. 课堂讨论：学生分享实验心得和观察结果，进行课堂讨论和交流。

五、检测与作业1. 课堂小测验：进行植物细胞工程相关知识的课堂小测验，检验学生对基本概念和原理的掌握情况。

2. 实验报告：学生完成植物组织培养实验报告，包括实验目的、材料和方法、实验步骤、数据记录和分析等内容。

2.1.1植物细胞工程的基本技术编定人：金晓媛审定人：张宏艳 班念博学习目标：1 •简述植物组织培养的过程和方法2 •列举植物细胞工程的实际应用学习重点：1 •细胞全能性的概念含义2 .植物组织培养的过程和方法学习难点：植物组织培养的过程和方法 本节网络： ' （原理：生物学原理和分子生物学原理卩j. f 柳今」水平：细胞整体水平或细胞器水齐喷'3 ［目的：改变细胞内的遗传物质，获得细胞产品心J 细胞的全能性：概念、原因、大卜植物细 胞工程• 【第1课时】【课前预习】一 细胞工程1概念： 细胞工程是指以 __________ 为基本单位，在 ______________ 条件下进行培养，繁殖 或利用 _____________________________ 等技术，使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生 改变，从而 ___________ 生物品种、 ____________ 和 ____________ 生物个体，以及获得某些有 用的 _______________________的技术。

2.细胞工程领域可分为： 细胞工程、 细胞工程和微生物细胞工程。

3•与基因工程的区别和联系：从操作环境来看， 二者都是在 进行相关操作；从操作对 象来看，基因工程的操作对象是 __________________ ，而细胞工程的操作对象是 ;从操作水平来看，前者是在 水平上进行，而后者是在 ____________________________ 水平上进行。

二、植物组织培养1 •原理： ____________________________________________________________2 •概念：植物组织培养是指在 ________ 条件下，分离植物的器官、组织、细胞或原生质体 （称为 ________________ ）,并在 __________________ 上培养，在适宜的条件下使其长成部分 或完整植株的技术。

2.1 植物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术学习目标：1.了解细胞工程的含义。

2.理解植物细胞的全能性。

(重点) 3.掌握植物组织培养技术的过程及用途。

(重点) 4.理解植物体细胞杂交技术的过程。

(重点)一、细胞工程的概念与种类1．概念(1)原理和方法：细胞生物学和分子生物学。

(2)操作水平：细胞水平或细胞器水平。

(3)目的：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。

2．种类根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。

二、植物细胞的全能性1．概念：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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。

2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。

3．影响细胞全能性表现的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。

4．表达时两个重要的过程(1)脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。

(2)再分化：脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。

三、植物组织培养技术1．原理：植物细胞的全能性。

2．过程：离体的植物器官、组织、细胞―――――――――→一定的营养、激素脱分化愈伤组织――――――――――――→含有不同激素成分的培养基再分化胚状体或丛芽―→试管苗。

3．脱分化：已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。

4．植物组织培养的条件(1)离体的植物细胞、组织、器官。

(2)无菌和人工控制。

(3)培养在人工制备的培养基上。

(4)给予适宜的培养条件。

5．实验：胡萝卜的组织培养(1)原理：离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化幼根和芽→完整植物体。

(2)过程：取材：消毒后选取根的形成层部位，切取1 cm 3左右的小块，因为该部位容易诱导形成愈伤组织↓接种：将组织块接种到诱导培养基上，诱导出愈伤组织↓培养：在23～26 ℃恒温避光条件下培养一段时间，再将愈伤组织转接到分化培养基上培养诱导出试管苗↓移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株四、植物体细胞杂交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。

2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术●课标要求简述植物的组织培养。

●课标解读1．举例说明植物细胞具有全能性。

2．简述植物组织培养的原理。

3．概述植物组织培养技术。

4．举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。

●教学地位植物细胞工程技术应用广泛，细胞的全能性、植物组织培养技术等内容在必修教材中也有涉及。

本节从具体操作的角度详细地介绍了植物组织培养技术及植物体细胞杂交技术，在历年的高考中也是热门的考点。

●教法指导1．本节涉及大部分内容学生在必修模块中已经学习过，但植物细胞工程对学生来讲仍然是个新的领域，学习起来有一定的困难，可采用讲授为主，结合讨论的方式进行教学。

2．具体操作中，对于新出现的名词，如试管苗、脱分化、再分化、原生质体等采用讲授式教学，与学习过的内容建立联系时可通过讨论的方式进行。

●新课导入建议利用教材中微型繁殖的菊花这一材料作为背景，引出“花瓣是怎样长成一株完整的植株的？植物的花瓣为什么能培育出一株完整的植株？”等问题，由此导入新课。

课标解读重点难点1.举例说明植物细胞具有全能性。

2.简述植物组织培养的原理。

3.概述植物组织培养技术。

4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。

1.植物组织培养的原理。

(重点)2.植物组织培养技术。

(重难点)3.植物体细胞杂交技术及应用。

(重难点)细胞工程的概念与分类1.概念(1)原理和方法：细胞生物学和分子生物学。

(2)操作水平：细胞水平或细胞器水平。

(3)目的：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。

2．种类根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。

植物细胞的全能性1.概念：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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。

2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。

3．原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。