植物细胞工程第一课时的教学设计

课时教学设计首页（试用）授课人：郭晓虎授课时间：2009年9月17日太原市教研科研中心研制课题植物细胞工程课型新授课第几课时1课时教学目标（三维）1.知识目标（1）简述植物组织培养技术。（2）列举植物细胞工程的实际应用。（3）理解细胞的全能性。2.技能目标（1）尝试进行植物组织培养。3.情感目标（1）从科学技术的日新月异、日臻完善的发展趋势培养发展观和渗透科学态度、科学方法、科学精神的养成教育。（2）通过介绍植物细胞工程尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。教学重点与难点1.教学重点（1）植物组织培养的原理和过程。（2）植物细胞工程应用的实例。2.教学难点（1）植物组织培养的原理和过程。教学方法与手段教学方法：探究法、讨论法、分析法；对植物组织培养流程深入分析使用教材的构想从新旧知识的联系入手，借助转基因棉花导出植物细胞工程这一课题。通过学生阅读教材内容，填写学案内容，使学生对教材有一定的了解；然后，学生以小组的形式合作讨论提出的问题，交流讨论的结果，在教师的引导下形成共识，得出结论；然后让学生探究两个问题，达到巩固这节课的目的。最后，运用这节课所学内容解决导言中提出的问题，首尾呼应，前后联系。第页（总页）课时教学流程（试用）教师行为学生行为导入新课：提问1：如何运用基因工程的方法培育抗虫棉呢？提问2：如果抗虫基因的受体细胞不是棉花的受精卵，而是棉花的体细胞时，如何把转入抗虫基因的棉花细胞培育成植株呢？一、植物细胞工程1.所采用技术的理论基础：植物细胞的全能性。2.通常采用的技术手段：植物组织培养和植物体细胞杂交二、自主学习：1.细胞的全能性概念：生物体的细胞具有使后代细胞形成的潜能。原因：每一个细胞都包含有该物种所特有的，都有发育成为完整个体所必需的。每一个活细胞都因该具有。大小：植物细胞动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）；受精卵生殖细胞（配子、精子、卵细胞）体细胞；幼嫩的细胞衰老的细胞。在体细胞中：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生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：这是基因在特定的时间和空间条件下的结果。细胞表现出全能性的条件：状态（必要条件）；一定的；和（无菌、适宜的温度、pH）。2.植物组织培养理论基础：组织培养优点：取材、耗时、学生回忆、回答学生大胆推测，学生思考回答（可能回答不全面）学生阅读教材内容，填写学案内容课堂变化及处理主要环节的效果补充繁殖率、便于自动化管理。组织培养用途：①繁殖方面：繁殖名贵的花卉和果树；培育植物(采用根尖、茎尖组织)；（胚状体+人工种皮）。②育种方面：单倍体育种，植物的培育②细胞产物：培养生产、、香料、色素、杀虫剂（发酵罐中诱导分离的愈伤组织）三、合作学习：1.细胞的全能性（1）“用花粉培育成单倍体植株”和“受精卵发育成种子”中，哪种情况下可以体现细胞的全能性？（2）分化程度很高的细胞，全能性一定很低吗？（3）如何用事例证明植物细胞的全能性高于动物细胞的全能性，卵细胞的全能性高于体细胞的全能性？（4）为什么生物体内的细胞没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？例1：有关全能性的表述中，不正确的是（）Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高Ｄ．在一定条件下,植物细胞离体培养能表现出全能性2.植物组织培养［条件方面］（1）植物组织培养实现的条件有哪些？学生讨论提出的问题，交流讨论的结果学生回答：用花粉培育成单倍体植株学生回答：不一定。卵细胞是分化程度很高的细胞，全能性也很高。学生回答：植物组织培养和克隆羊的例子；孤雌生殖学生回答：基因的选择性表达学生回答：（1）离体（必要条件）；（2）适宜的条件：（无菌、适宜的温度、pH、光照的控制）；（3）一定的营养物质：（蔗糖、矿质元素、维生素、有机添加物等）（4）植物激素（细胞分裂素、生长素）。（2）在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？（3）各种营养成分分别起什么作用呢？（4）为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？（5）为什么愈伤组织形成植物体的过程中又必须光照处理呢？（6）植物组织培养不同阶段分别是什么代谢类型？［概念方面］（1）脱分化、再分化和细胞分化有什么区别？（2）该愈伤组织细胞有全能性吗？［材料方面］（1）为什么经常用幼芽、幼根或形成层作为外植体，其他部分也能培养成小植株吗？（2）用什么材料作为外植体可以培育无病毒植物体？［生殖方面］（1）植物组织培养属于什么生殖方式？（2）同一株绿色开花植物的不同部位细胞，经组织培养获得的植株的基因型一定相同吗？所有的花粉细胞形成的植株的基因型一定相同吗？所有的体细胞形成的植株的基因型一定相同吗？例2：水稻（基因型为AaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过学生回答：避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。学生回答：蔗糖：营养物质；矿质元素：正常生长不可缺少物质；维生素：促进生长；植物激素：脱分化和再分化的调节物质；有机添加物：促进组织分化学生回答：在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。学生回答：为了形成叶绿素，进行光合作用，否则形成的试管苗的叶子不能合成叶绿素，而成为白化苗。学生回答：愈伤组织之前是异养需氧型（蔗糖供能），愈伤组织之后是自养需氧型。学生回答：脱分化：分化程度较高→分化程度较低再分化：针对于脱分化形成的愈伤组织，分化程度较低→分化程度较高细胞分化：（指在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能上的特化过程）分化程度较低→分化程度较高学生回答：有。因为能发育成完整的植物体。学生回答：因为这些部分分化程度低，去分化较容易，容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。学生回答：根尖、茎尖或叶尖无病毒的细胞学生回答：无性生殖学生回答：不一定，花粉作为外植体发育成单倍体，体细胞作为外植体发育成二倍体。由于花粉基因型不一定相同，所以所有的花粉细胞形成的植株的基因型不一定相同；由于所有的体细胞基因型相同，所以所有的体细胞形成的植株的基因型相同。如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是（）A用花药离体培养法获得单倍体植株；B通过有丝分裂产生愈伤组织；C培养基中至少应有乙烯和脱落酸；D试管苗的生长发育需要光照四、探究学习人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？（提示：可以从繁殖的优点，生产时间的优点，贮藏和运输的优点分析）课堂小结：如果抗虫基因的受体细胞是棉花的体细胞，如何用基因工程和植物细胞工程培育抗虫棉呢？学生根据提示大胆想象。提示：（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。学生回答，巩固所学知识，前后联系太原市教研科研中心研制第页（总页）课时教学设计尾页（试用）板书设计植物细胞工程一、细胞的全能性1.定义：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。2.高低：受精卵卵细胞精细胞体细胞二、植物组织培养1.过程2.优点：取材少、耗时短、繁殖率高、便于自动化管理。3.用途：①繁殖方面②育种方面②细胞产物作业设计1.课后练习题（必做）2.学案上的练习题（必做）3.练习册上的习题（选做）教学后记优点：课堂组织的很好，能体现新课程理念。缺点：课堂容量太大，应该更好的整合板书、课件和学案内容。疑点：花药离体培养是不是有性生殖？太原市教研科研中心研制☆补充设计☆再分化激素、光离体的植物器官、组织或细胞脱分化营养物、激素愈伤组织根、芽植物体胚状体人工种子人造胚乳和种皮发育