2.1 植物细胞工程（教学设计）-【上好课】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 年级 高二年级 授课时间 2课时 课题 第1节 植物细胞工程 教材分析 本节“从社会中来”栏目中，引用了宋代赵时庚所著的我国历史上第一部兰谱—《金漳兰谱》中对兰花的一段描述。从情境中提出的问题“如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而进入寻常百姓家呢？”是本节要解决的核心问题，对此问题的讨论将贯穿本节学习。 本节分为2个小节。第1小节“植物细胞工程的基本技术”，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的理论基础，而植物体细胞杂交技术是在植物组织培养技术的基础上发展起来的。教材通过提出为什么在一定条件下，利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，可以繁殖出新的植株的问题，来引入植物细胞全能性的学习。这个问题也明确了植物组织培养可以从器官、组织、细胞3个不同的层次来进行。 第2小节"植物细胞工程的应用"讲述了植物繁殖的新途径、作物新品种的培育以及细胞产物的工厂化生产3个方面的内容。关于植物繁殖的新途径，教材介绍了快速繁殖和作物脱毒。关于作物新品种的培育，教材介绍了单倍体育种和突变体的利用。细胞产物的工厂化生产是植物组织培养技术与发酵工程技术相结合产生的一项新技术，该技术近年来发展迅速，我国在该领域取得了不少进展。 本节最后"到社会中去"栏目的内容是让学生尝试制作"手指植物"，以及调查相关产品的销售情况和经济效益并进行分析，这样编排旨在让学生学以致用，通过实践体验所学知识与社会生产、生活的密切联系。 教学目标 1.概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。 2.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。 3.尝试进行植物组织培养。 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。 （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。 教学过程（第1课时 植物细胞工程的基本技术） 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 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，如何让名贵的兰花大量、快速地繁殖，走入寻常百姓家呢？ 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。兰花是观赏植物中最常见的一类，依靠植物组织培养繁育种苗的植物，其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40%。 通过学生熟知的日常事物“兰花”提出疑问，引发学生的兴趣，展开对植物组织培养的学习。 一、植物组织培养 【从社会中来】 Steward利用胡萝卜诱导分化产生了胚状体，这是人类第一次获得了人工胚状体，并获得个体植株。 原因是细胞具有的全能性。 【布置任务】 任务一：学生自主阅读课本，完成下列问题。 （一）阅读课本34页第一段，明确细胞全能性的概念和细胞具有全能性的原因。 1.细胞全能性概念 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 2.细胞具有全能性原因 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传信息。 （二）阅读课本35页，明确植物组织培养、外植体、脱分化、愈伤组织的概念，并完成思考题。 1.植物组织培养：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 2.外植体： 离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。 植物的茎尖、幼嫩的叶片、花药是常用的外植体。 3.脱分化： 已经分化的细胞经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 4.愈伤组织： 细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。 【思考】 若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？为什么？ 培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞，因此，愈伤组织中不含有叶绿体。 （三）阅读课本36和37页的探究实践“菊花的组织培养”，明确本实验的方法步骤，思考相应讨论题。 【讨论】 1.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？ 有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。 2.培育的试管苗能直接移栽露地吗？ 生根苗移栽的关键是既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系。 一般使用无土栽培方法。培养基质要提前消毒并用塑料薄膜覆盖12h，掀开塑料薄膜24h后才能移栽。新移栽的组培苗在温室几天，长壮后再移植到大田或盆中。 结果分析与评价 ① 接种3~4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污