植物细胞工程的实际应用教学案例
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教学目标分析(结合课程标准说明本节课学习完成后所要达到的具体目标):
1、知识目标
(1)掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义
(2)了解单倍体育种和突变体的利用
(3)了解细胞产物的例子
2、能力目标
搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。
3、情感目标
(1)认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系
(2)关注细胞工程研究的发展和应用前景。
学习者特征分析(结合实际情况,从学生的学习习惯、心理特征、知识结构等方面进行描述):
本节教材内容对学生来说,第一课时已经学习了植物细胞工程的基本技术知识,这节课学习起来有一定的基础。教师可以采用学案导学、让学生理解记忆为主结合讨论的方法。但是,本节内容都是前沿科技,学生难以亲身体会,教师可以用多媒体相关图片等资料,增强学生的感性认识。
教学方法设计(结合教学重点与难点和学生情况描述所选择的具体方法):本节教学重点是知道植物繁殖的新途径及细胞产物的工业化发展,这部分内容通过学生自学基本能够掌握;教学难点是作物新品种的培育,这部分内容与必修二的知识联系较紧密,需要教师引领学生回忆单倍体的概念、特点等相关知识,还可以通过多媒体展示单倍体育种与杂交育种的图解,比较各自的优缺点,使抽象的知识清晰、明了。
教学过程(按照教学步骤和相应的活动序列进行描述,要注意说明各教学活动中所需的具体资源及环境):
【旧知复习、导入新课】
1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程
2、思考利用这项技术能做哪些工作。
[学生]思考回答问题。
[设计意图]对前面的已学知识进行复习巩固,为后面的知识做铺垫。
【教学内容】
一、植物繁殖的新途径
[教师]课件展示以下问题,指导学生根据问题阅读课本,找到问题的答案。
1、微型繁殖技术的概念是什么
2、微型繁殖的原理是什么
3、微型繁殖的优点是什么
4、作物脱毒的原因、材料、方法、结果、优点分别是什么
5、人工种子的概念、结构
6、培育人工种子的技术、原理
7、人工种子有哪些优点
[学生]阅读教材,解决问题并回答问题:
1、概念:应用植物组织培养技术,快速繁殖优良品种植物(也叫快速繁殖技术)。
2、原理:植物细胞的全能性
3、优点:①繁殖速度快;②保持优良品种的遗传特性(因为是无性繁殖)
4、原因:长期进行无性繁殖的作物,易积累感染病毒,导致产量降低,品质变差。
材料:分生区(如茎尖)的细胞
方法:植物组织培养
结果:获得脱毒苗
优点:提高作物的产量和品质
5、概念:以植物组培技术得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
结构:人工种皮+胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽)
6、技术:植物组织培养
原理:植物细胞的全能性
7、优点:①后代无性状分离,保留优良特性;
②不受气候,季节和地域限制;
③贮藏、运输方便。
[设计意图]教师指导学生自己对以上知识点进行概括和梳理,便于知识的理解和掌握,使知识条理化,便于复习和记忆。
二、作物新品种的培育
[师生活动]
[教师]引导学生复习旧知识
传统方法——杂交育种依据的原理是什么优点和缺点分别是什么
[学生]思考回答问题。
原理:基因重组。
优点:优良的基因通过基因重组,把两亲本的优良性状组合在同一后代中。
缺点:要不断进行(多年)纯化和选择,才能得到符合理想要求的新品种。
[教师]进一步追问:用什么方法可以弥补杂交育种的缺点呢
[学生]思考回答问题。
单倍体育种
[教师]引导学生复习旧知识
1、单倍体定义
2、单倍体是如何形成的
3、单倍体植株的特点
[学生]思考回答问题。
1、体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
2、由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。例:蜜蜂中的雄蜂。
3、植株弱小,而且高度不育。
[设计意图]
联系旧知识,使学生认识到新技术的必要性,引发学习兴趣。
[教师]课件展示以下问题,指导学生根据问题阅读课本,找到问题的答案。
1、单倍体育种的方法、技术、原理和优点分别是什么
2、突变体是如何产生的其依据的遗传学原理是
[学生]阅读教材,解决问题并回答问题:
1、方法:花药离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍。
技术:植物组织培养
原理:染色体变异
优点:明显缩短了育种年限
2、产生:植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断地分生状态,易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。
遗传学原理:基因突变
[设计意图]教师指导学生自己对以上知识点进行概括和梳理,便于知识的理解和掌握,使知识条理化,便于复习和记忆。
三、细胞产物的工业化发展
[师生活动]
[教师]引导学生完成以下问题:
1、细胞产物种类有哪些
2、细胞产物运用的技术是什么
[学生]阅读教材,解决问题并回答问题:
1、种类:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2、技术:植物的组织培养—愈伤组织培养
[设计意图]培养学生阅读、观察和分析问题的能力。
【课堂小结】
[师生互动]引导学生一起总结本节知识,构建知识网络。
[设计意图]形成知识结构,使知识系统化、结构化。
【巩固练习】课件展示当堂练习,规定时间让学生完成。
[设计意图]对所学知识及时巩固。
板书设计
植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖
2、作物脱毒
3、神奇的人工种子
二、作物新品种的培育