高中生物-植物細胞工程技術(shù)教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

植物細胞工程技術(shù)教學(xué)設(shè)計

一.教材分析：

1、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課是人教版選修3專題2細胞工程第2節(jié)植物細胞工程的第一課時，本節(jié)課講述了細胞

的全能性、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細胞雜交三方面內(nèi)容，其中植物細胞的全能性是植物

組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)，而植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)是操作和學(xué)習(xí)的關(guān)鍵；植物體細胞

雜交重點講述植物體細胞雜交的過程和處理方法。通過學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)，可加強學(xué)生對理

論知識的理解，提高學(xué)生的質(zhì)疑能力、知識遷移的能力，是符合新課標的要求。

2、課程標準要求

具體內(nèi)容標準活動建議

簡述植物的組織培養(yǎng)。無

二、教學(xué)目標

（-）知識目標：1.簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)。

2.列舉植物細胞工程的實際應(yīng)用。

（二）能力目標：嘗試植物組織培養(yǎng)技術(shù)

（三）情感目標：體驗植物組織培養(yǎng)

三、教學(xué)重點

1.教學(xué)重點

（1）植物組織培養(yǎng)的原理和過程。

（2）植物體細胞雜交的原理。

2.教學(xué)難點

植物組織培養(yǎng)的實驗

四、教學(xué)策略

本節(jié)教材內(nèi)容對學(xué)生來說，雖說在必修模塊中學(xué)了一些細胞的知識，但仍然是一個新的領(lǐng)域,

學(xué)習(xí)起來有一定的困難。教師可采用講授為主結(jié)合討論的方法。

五、教學(xué)用具

通過PPT展示內(nèi)容及圖片、學(xué)案

六、教學(xué)進程

教學(xué)程序教師行為學(xué)生活動設(shè)計意圖

創(chuàng)設(shè)情境引1.結(jié)合克隆羊多利的形成過程引出學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，引入學(xué)生

入新課該工程開始的操作對象、操作水平，對知識信息進行分析、進課堂

并進一步比較、概括等思維加

這樣的生物技術(shù)應(yīng)屬于何種生物工工，得出相應(yīng)的思維成

程？果。

教師啟發(fā)：從上述克隆羊的產(chǎn)生

流程出發(fā)，總結(jié)出何謂細胞工程。

教師予以適當點撥，師生共同

總結(jié)：細胞工程是指應(yīng)用細胞生物

學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通

過某種工程學(xué)手段，在細胞整體水

平或細胞器水平，按照人們的意愿

來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細

胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。

采用問題法導(dǎo)入新課較以往的與植物相關(guān)的技術(shù)，植

平鋪直敘更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興物組織培養(yǎng)技術(shù)

趣，撥動其思維之弦，讓他們以最

佳的精神狀態(tài)投入到學(xué)習(xí)活動中

去。

通過談話法導(dǎo)出植物組織培養(yǎng)

的理論依據(jù)是細胞的全能性。

學(xué)習(xí)新課問題情境：預(yù)習(xí)中涉及的相關(guān)問題。

教師置疑：投影顯示質(zhì)疑問題。細胞的全

1.高二必修課中關(guān)于細胞全能能性的相

性有哪些方面的闡述？應(yīng)知識回

2.什么是細胞的全能性？憶

3.克隆羊“多莉”的誕生說明

了什么？

4.生物體內(nèi)的細胞為什么沒有

表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的

組織器官？

5.為什么運用植物組織培養(yǎng)技

術(shù)能把植物離體器官、組織或細胞

培養(yǎng)成完整植物體？

6.與必修課中有關(guān)內(nèi)容相比，

選修課在知識上有了進一步的深入

和發(fā)展，具體體現(xiàn)在哪些方面？

多向釋疑：

對于問題1、2,3、4：通過認

真的預(yù)習(xí)，借助己有的知識積累，

學(xué)生不難做出正確的解釋。

對于問題5：教師啟發(fā)學(xué)生將題

目讀懂弄透，對新舊知識進行必要細胞的全能性

的加工和整合，再得出結(jié)論。

師主釋疑：在生物體內(nèi)，由于基

因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出

全能性，而是分化成為不同的組織

器官。當已分化的植物器官、組織特定條件下，基因選擇

或細胞脫離母體后，在一定的營養(yǎng)性表達的結(jié)果。

物質(zhì)、激素等外界條件作用下分化離體、提供營養(yǎng)物質(zhì)、

形成愈傷組織（一種相對沒有分化激素及其它適宜條件

的細胞團），繼而在植物激素等誘導(dǎo)

下發(fā)生再分化，才能表達出全能性。

發(fā)育成完整植株。

對于問題6：側(cè)重于學(xué)法指導(dǎo)和

學(xué)生能力的培養(yǎng)，屬較開放議題，

只要有理有據(jù)，不強求答案的整齊

劃一。小結(jié)：教師帶領(lǐng)學(xué)生對以上

知識點進行概括和梳理，使知識條

理化，便于復(fù)習(xí)和記憶。

細胞全能性的典型范例便是植

物組織培養(yǎng)，由此自然過渡到植物

組織培養(yǎng)。

那如果要把一塊組織通過培養(yǎng)得到引發(fā)學(xué)生

植物組織培一株完整植株，應(yīng)該如何操作呢？思考，跟

養(yǎng)這就是我們要了解的植物組織組培技術(shù)著思路學(xué)

培養(yǎng)的過程。胡蘿卜的組織培養(yǎng)的習(xí)

過程在同學(xué)們已經(jīng)下去預(yù)習(xí)了，我

們來看一下這個具體過程。首先，

我們要切取胡蘿卜的形成層，這里

同學(xué)們肯定有疑問了，為什么要切

取形成層，而不是其他組織？其實

胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）

也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘學(xué)生掌握

導(dǎo)愈傷組織比較困難。形成層切取概念

好之后，我們就要進行無菌接種，

無菌接種是什么意思呢，就是要在形成愈傷組織

無菌的條件下進行接種，在這里主

要是防止雜菌的生長，進而污染培

養(yǎng)基，這樣是為了保證實驗的成功。

接種之后就要形成一些組織，這是

怎么形成的呢？這里主要經(jīng)過了一

個脫分化的過程，脫分化，究竟什

么是脫分化的呢？分化的細胞經(jīng)誘

導(dǎo)后，失去特有的結(jié)構(gòu)功能轉(zhuǎn)變成

末分化的細胞的過程。其實這個實

質(zhì)就是恢復(fù)細胞的全能性的過程，

脫分化的結(jié)果就是形成了一些組就是又一次分化的意

織，這里的組織呢就是愈傷組織。思

大家對這個名詞比較陌生，可能第

一次聽過，它其實就是離體的植物

器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時

間以后，通過細胞分裂，形成一種

高度液泡化、無定形狀態(tài)薄壁細胞

組成的排列疏松無規(guī)則的組織。形

成愈傷組織后，就要進行再一步的

成熟，這里的成熟階段主要是再分

化，大家都知道“再”是什么意思？

再分化就是脫分化產(chǎn)生的愈傷組織

在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器

官的過程。再分化之后的結(jié)果就是

試管苗了，試管苗形成后我們就要

對它進行一定的培養(yǎng)，可以在培養(yǎng)

室對它進行培養(yǎng)，因為這里可以給

它生長想要的條件，比如說溫度，

等它長大一定程度后，我們就把它

移栽到土壤里。在這組培過程個過

程中，同學(xué)們要注意的是脫分化，培養(yǎng)學(xué)生

愈傷組織這個名詞的概念，還有就的總結(jié)能

是這個過程也要掌握，好了，這三力，使學(xué)

個課后思考題，最后再看一胡蘿卜生體驗到

組織培養(yǎng)得到完整植株的遍流程科學(xué)是一

圖，我們在講解的過程中已經(jīng)完個探究過

成了，就需要同學(xué)們再去進行整理程，

一遍，也可以作為知識的鞏固。最

后，我們一起來總結(jié)植物組織培養(yǎng)

的概念，植物組織培養(yǎng)就是在無菌

和人工控制條件下，將離體的植物

器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配

制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條

件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，

最終形成完整的植株。在這個過程

中經(jīng)常會考的一些問題，

1、離體的器官、組織或細胞如果不1、不能，因為細胞

進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整已經(jīng)分化，失去了分裂

的植物體？能力。

2、決定植物細胞脫分化、再分化的植物激素

關(guān)鍵因素是什么？

對，完整的來說是植物激素的種類

和比例。特別是生長素和細胞分裂

素的協(xié)同調(diào)控作用在組培中非常重

要，被稱為“激素杠桿”。

了解完植物細胞培養(yǎng)技術(shù)之后，相

信大家就會有很多想法，這些想法

呢我們下課之后繼續(xù)交流，因為在

植物體細胞培養(yǎng)植物得到新植株的技術(shù)不止這

雜交技術(shù)一項，接下來的更精彩。

植物體細胞這幅圖片大家都認識吧。對，是自然過度

雜交技術(shù)概番茄和馬鈴薯，平?？隙ê芏嗳硕挤押婉R鈴薯到植物體

念喜歡吃番茄和馬鈴薯。既好吃，也細胞雜交

具有一定的營養(yǎng)價值，于是早在20技術(shù)的內(nèi)

世紀60年代，有的科學(xué)家提出這樣容

一個設(shè)想：讓番茄和馬鈴薯雜交，

培育出一種地上結(jié)番茄果實，地下

結(jié)馬鈴薯塊莖的植物。這種植株的不能，因為不同種生物解決技術(shù)

經(jīng)濟效益肯定好，但是這利用傳統(tǒng)之間存在著生殖隔離，的第一個

有性雜交方法能實現(xiàn)嗎？原因是什所以用傳統(tǒng)的有性雜關(guān)鍵步驟

么呢？于是，這些科學(xué)家試圖用這交方法是不可能做到

兩種植物的體細胞進行雜交，來實這一點的。

現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。

這就是我們馬上要講的植物體細胞

雜交技術(shù)。首先我們簡短地回顧一

下背景資料。1972年卡爾森等通過

兩個煙草品種之間原生質(zhì)體的融

合，獲得了第一個體細胞雜種，1978不會

年梅爾徹斯(Melchers)等首次獲得

了番茄和馬鈴薯的屬間體細胞雜種

一—"Potamato”。那到底植物體細

胞雜交技術(shù)是怎樣的一個過程呢？自然轉(zhuǎn)入

我們用A和B來代替兩個不同的物第二個過

種。比如A代表番茄，B代表馬鈴薯，程的學(xué)習(xí)

如果我們要把兩種不同的細胞進行

融合，直接融合肯定是不行的，比

如兩個雞蛋直接就這樣放著肯定是

不能混和在一起的，我們必須把它

外面的那層殼打碎才行，在這里我

們的植物細胞也是一樣的，我們必

須去掉最外面的那一層障礙物，同細胞壁

學(xué)們說是什么??？

那到底怎樣才能去掉細胞壁呢？在

這里我們用比較溫和的去壁方法，

酶解法，酶具有專一性，而細胞壁

的主要成分是纖維素和果膠，所以

用纖維素酶和果膠酶去壁將不會對

其內(nèi)的原生質(zhì)體造成損傷。去除細胞壁

細胞壁去除之后，另一個關(guān)鍵關(guān)鍵

環(huán)節(jié)就是原生質(zhì)體融合，我們把兩有,用酶，纖維素酶和

個雞蛋打碎放在碗里不動它，他還果膠酶去細胞壁

是蛋清蛋黃還是分開的，如果我們

要把它均勻攪拌在一起，就會用筷

子去攪動它，和雞蛋一個道理，把

原生質(zhì)體的放在一起會自然融合不會

嗎？

由于不同種的細胞其細胞膜的特

點不一樣，如不作任何處理，把它必須要一定的技術(shù)進

們放在一起，讓它們自然融合是不行人工誘導(dǎo)

可能的，所以原生質(zhì)體間的融合必

須要人工誘導(dǎo)。人工誘導(dǎo)的方法物理

人工誘導(dǎo)方法有哪些？法：離心.振動,電激。

化學(xué)：聚乙二醇（PFG）

作誘導(dǎo)劑

原生質(zhì)體融合后，是否就是一個

完整的細胞？不是，沒有細胞壁

對，融合完成的標志就是再生出細

胞壁，然后就形成了一個完整的雜

種細胞。形成了雜種細胞之后，它

還只是一個細胞，要使其成為一棵

植株。下一步該對此細胞做何種處

理？植物組織培養(yǎng)，培育成新的植植物組織培養(yǎng)，培育成

物體新的植物體

下面的這一幅圖就是一個圖文并

茂版的了，同學(xué)們看一遍就會更加

理解了。

那既然我們已經(jīng)詳細地講解了過

程，有沒有同學(xué)能夠完整地總結(jié)出將不同種的植物體

植物體細胞雜交技術(shù)的概念呢？細胞，在一定條件下融

將不同種的植物體細胞，在一合成雜種細胞，并把雜

定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植

種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。物體的技術(shù)。

白菜和甘藍的細胞雜交培育出得

白菜一甘藍就是植物體細胞雜交技

術(shù)的成果之一，與普通白菜相比，

具有生長期短，耐熱性強，易于貯

藏等優(yōu)點?？朔h源雜交不親和

那大家思考一下植物體細胞雜交技的障礙，培育出自然界

術(shù)的意義如何？中沒有的、具有優(yōu)良品

質(zhì)的新品種

對，這就是意義所在。那我們來看

一下今天所講的內(nèi)容。進行一個小

小的總結(jié)。在總結(jié)之后呢，要給大

家布置一個任務(wù)。

對于我們前面所講的番茄一馬鈴薯

雜種植株這種超級植物并沒有如科

學(xué)家所愿地上長番茄，地下接馬鈴

薯？這是為什么呢？這就是我們今

天要留給大家下去討論的問題，大

家可以查去閱相關(guān)資料，這也是我

們課后的一個思考探究題。

七、板書設(shè)計

板書設(shè)計：

2.1.1植物細胞工程基本技術(shù)

一、植物組織培養(yǎng)

1、原理：植物細胞全能性

2、過程：離體的植物器官、組織或細胞脫分化愈傷組織百分db根、米-植物體

3、概念：關(guān)鍵詞（無菌，離體，營養(yǎng)條件，誘導(dǎo)，芽，植株）

二、植物體細胞雜交。

1、概念：將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新

的植物體的技術(shù)。

2、過程：植物細胞AT壁原生質(zhì)體A\再生出細胞壁

，融合的原生質(zhì)體AB---------?雜種細胞/B

植物細胞B去鷺原生質(zhì)體B

3、原理：植物細胞全能性、原生質(zhì)體融合雜種植株

4、意義：克服遠緣雜交不親和的障礙

八、課后反思

本節(jié)內(nèi)容的設(shè)計意在通過實例分析，引入技術(shù)一一合作交流，構(gòu)建流程一一深入剖析,

領(lǐng)會實質(zhì)一一把握實質(zhì)，運用技術(shù)一一回眸總結(jié)，對比技術(shù)一一自我探索，升華技術(shù)這樣一

條主線展開相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)。并通過學(xué)生小組合作對相關(guān)問題進行層層剝筍，最后自主交流

構(gòu)建出兩大技術(shù)的相關(guān)流程，提升了學(xué)生的合作交流和自主構(gòu)建能力。在教學(xué)過程中，教

師應(yīng)善于從教材內(nèi)容和學(xué)生心理狀態(tài)出發(fā)，精心設(shè)計有關(guān)問題，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生積極思考，

認真分析、追究問題的原因，尋求解決的方案。對存在的疑難問題，教師要及時點撥、疏導(dǎo)

和指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生積極地思維，大膽發(fā)表自己的見解，充分體現(xiàn)其主體作用，使學(xué)生掌握知

識，鍛煉能力，真正成為學(xué)習(xí)的主人。

學(xué)生學(xué)情分析

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師只有全面了解學(xué)生，關(guān)注學(xué)生的需求，才能在教

學(xué)上做到有的放矢，游刃有余。

以下是我對高二年級下學(xué)期學(xué)情分析：

一、班級情況分析

本班共有64名學(xué)生，學(xué)生有一部分是城鎮(zhèn)的，一部分是農(nóng)村的，父母基

本上在學(xué)習(xí)上幫不了孩子，所有的希望都寄托到老師身上，這使得我的教學(xué)工

作有一定的壓力。另外，一部分學(xué)生本身自制力差，學(xué)習(xí)習(xí)慣不好，學(xué)習(xí)興

趣不濃，這也對老師的教學(xué)管理增加了困難。學(xué)生層次明顯，兩極分化嚴重。

二、學(xué)生情況分析

1、學(xué)習(xí)興趣與基礎(chǔ)的薄弱：半個學(xué)年已經(jīng)過去了，我發(fā)現(xiàn)班上有部分學(xué)生

對生物學(xué)習(xí)沒有興趣，究其原因，大部分都說必修二太難，學(xué)不懂，基礎(chǔ)太弱，

導(dǎo)致課堂上無所事事。這樣越來越對生物沒有興趣。

2、不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣：有一部分學(xué)生學(xué)習(xí)懶散、學(xué)習(xí)習(xí)慣差，粗心大意、

書寫不認真，不愿思考問題，上課開小差，依賴老師講解，依賴同學(xué)的幫助，

作業(yè)抄襲等等不良現(xiàn)象。盡管很多學(xué)生有主動學(xué)習(xí)的行為，比較喜歡上課，學(xué)

習(xí)熱情也很高，和老師講常交流，但進一步探究的能力有限。導(dǎo)致課堂氣氛不

活躍，效率不高。

3、合作學(xué)習(xí)能力的欠缺：由于兩級分化嚴重，導(dǎo)致成績差異明顯，高

分很高，低分太低，相差近10。分。

三、教師的應(yīng)對措施

1、加強基礎(chǔ)知識教學(xué)：了解到學(xué)生目前的學(xué)習(xí)情況，大部分學(xué)生對初

中的相關(guān)知識掌握不好，利用自習(xí)課或課余時間為他們補充初中知識的盲點,

加強基礎(chǔ)知識。同時在上課的時候，以基礎(chǔ)簡單題目為主，爭取讓大部分學(xué)

生在課堂上有所收獲。

2、抓學(xué)習(xí)習(xí)慣：幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。讓學(xué)生先認

識生物的重要性，提高大家對問題思維能力，分析判斷能力，解決問題的能

力。再教學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)，一次慢慢提高學(xué)習(xí)能力。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成自主

學(xué)習(xí)的習(xí)慣和方法。平時在教學(xué)中，注意抓好學(xué)生的書寫、審題與檢查等良

好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3、加強團隊合作意識：對于班級出現(xiàn)的兩極分化情況。發(fā)動成績好的學(xué)

生帶動基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，促使大家共同進步。

4、分層教學(xué)、因材施教：主要方法是對作業(yè)也要分層次布置，基礎(chǔ)不同，

要求不同。

5、多表揚、多鼓勵：對于課堂上踴躍發(fā)言和積極進步的學(xué)生要及時表揚。

并鼓勵其他同學(xué)向他學(xué)習(xí)，增加自信心。

本節(jié)內(nèi)容與社會現(xiàn)實生活的聯(lián)系不大，學(xué)生只能根據(jù)課件中直觀的感受，

借助課本并思考，并列舉細胞全能性有關(guān)問題，在老師的指導(dǎo)下對課件中設(shè)計

的問題進行討論，然后進行歸納總結(jié)，得出正確的結(jié)論。這樣有利于調(diào)動學(xué)生

的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生對本節(jié)知識的認知更清晰、更深刻。

課堂效果分析

科學(xué)、恰當?shù)脑u價會促進學(xué)生對知識的掌握,培養(yǎng)他們的思維能力，激發(fā)他們的自信心

和進取心,使他們逐步踏上主動學(xué)習(xí)、自主發(fā)展的軌道。因此，在課堂教學(xué)中,教師必須注重

評價的策略。課堂教學(xué)效果是教師進行課堂教學(xué)的落腳點，一切教學(xué)手段的運用和教學(xué)方法

的選擇最終的目的是課堂教學(xué)效果的最大化。教師對每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計和方式、方法的

選擇都要先問自己一聲這樣做的效果會怎樣？要緊緊圍繞有效和高效這一核心要求來組織

和開展教學(xué)活動。當然這里所說的效果是一個綜合性的教學(xué)效果，內(nèi)容即包括基礎(chǔ)知識的掌

握情況，又包括基本技能的訓(xùn)練效果，同時也包括學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和道德情感的教育

等。

在課堂教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，是課堂的主體，而教師則是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者

與合作者。，通過學(xué)生表情的變化、思維的速度，回答問題、練習(xí)、測試、動手操作的準確

性等信息反饋，可獲知教學(xué)信息的傳輸是否暢通，亦可看出新知識新技能的掌握情況。教學(xué)

任務(wù)是否完成不能只看少數(shù)尖子學(xué)生，大多數(shù)中下學(xué)生同樣也是知識的接受體，從他們身上

更能體現(xiàn)教學(xué)任務(wù)是否完成，以及教師的教學(xué)水平、教學(xué)質(zhì)量的高低。要想關(guān)注學(xué)生的情

感，教師教學(xué)過程中要做到心誠意切，對學(xué)生高度負責(zé)，只有這樣才能使學(xué)生既獲得精神上的

支持，又獲得感情上的滿足。通過教師細心觀察學(xué)生，分析學(xué)生，實事求是地肯定學(xué)生的優(yōu)點,

使學(xué)生品嘗到成功的喜悅，這樣就會喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的激情。

因此，在本節(jié)課的教學(xué)中，在我的的弓I導(dǎo)幫助下，全體學(xué)生的潛力得到很大限度的挖掘，

智力好的學(xué)生吃得飽，中等水平的學(xué)生吸收得好，差的學(xué)生消化得了，學(xué)生人人學(xué)有所得。

在課堂中充分體現(xiàn)師生平等、教學(xué)民主的思想，師生信息交流暢通，情感交流融洽，合作和

諧，配合默契，教與學(xué)的氣氛達到最優(yōu)化，課堂氣氛活躍起來，學(xué)生們躍躍欲試，爭先恐后地

回答問題，這樣，學(xué)習(xí)效果會大大提高課堂教學(xué)效果達到最大化，教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得

愉快，效果非常好。

專題2細胞工程

2.1.1植物細胞工程的基本技術(shù)

——教材分析

一、教學(xué)目的要求

知識方面

1.簡述植物組織培養(yǎng)和體細胞雜交技術(shù)及其應(yīng)用。

2.簡述動物細胞培養(yǎng)和體細胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。

3.舉例說出動物細胞融合和單克隆抗體技術(shù)及其應(yīng)用。

情感態(tài)度與價值觀方面

1.體驗植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

2.討論細胞工程技術(shù)的社會意義。

3.認同細胞學(xué)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開發(fā)之間的關(guān)系。

4.關(guān)注細胞工程研究的發(fā)展和應(yīng)用前景。

能力方面

1.嘗試進行植物組織培養(yǎng)。

2.運用細胞的基礎(chǔ)知識，分析細胞工程的理論基礎(chǔ)。

3.搜集有關(guān)細胞工程研究進展和應(yīng)用方面的資料，進行整理、分析和交流。

二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點

(-)教學(xué)內(nèi)容的特點

本專題內(nèi)容包括兩部分，即《植物細胞工程》和《動物細胞工程》，其中《植物細胞工

程》可用3課時教學(xué)，《動物細胞工程》可用3課時教學(xué)。

本專題的題圖是由三幅圖合成的：克隆羊多利的照片、細胞核移植和植物組織培養(yǎng)。題

圖的寓意是表明細胞工程是細胞水平上的操作，它包括植物細胞工程和動物細胞工程等方面。

在章引言中通過列舉細胞工程的應(yīng)用，把學(xué)生帶進細胞工程的科技領(lǐng)域。

《科技探索之路——細胞工程的發(fā)展歷程》，以圖配文的形式介紹了細胞工程的來龍去

脈，使學(xué)生認識到細胞工程不是憑空得來的，而是經(jīng)過了一代代科學(xué)家執(zhí)著地探索；科學(xué)與

技術(shù)是相互促進的，科學(xué)理論要經(jīng)過技術(shù)才能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

第一節(jié)《植物細胞工程》包括兩小節(jié)：《植物細胞工程的基本技術(shù)》和《植物細胞工程

的實際應(yīng)用》。第一小節(jié)，是讓學(xué)生了解最基礎(chǔ)的知識——植物細胞工程基本原理和技術(shù)，

第二小節(jié)是讓學(xué)生了解它的實際應(yīng)用。

第一小節(jié)《植物細胞工程的基本技術(shù)》講述了細胞的全能性、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物

體細胞雜交技術(shù)等三方面內(nèi)容，其中，植物細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)，而植物體

細胞雜交技術(shù)又是在植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

在本小節(jié)的教材中，首先用實例引出“花瓣是怎樣長成一株完整的植株的？植物的花瓣

為什么能培育出一株完整的植株？”等問題，由此導(dǎo)入植物細胞全能性的學(xué)習(xí)。因為學(xué)生在

必修模塊《分子與細胞》中，已經(jīng)學(xué)習(xí)過細胞的全能性及分化的知識，所以教材在此只簡單

敘述了細胞全能性的概念和細胞分化的實質(zhì)。關(guān)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，是植物細胞工程中最

基本的技術(shù)，教材中安排了“胡蘿卜的組織培養(yǎng)”實驗，讓學(xué)生通過動手操作，感到細胞工

程并不神秘，并且培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

在植物體細胞雜交技術(shù)中，首先是以一個實例''番茄一馬鈴薯”雜種植株提出問題：

“科學(xué)家是怎樣得到此雜種植株的？”接下來以圖文結(jié)合的形式介紹了植物體細胞雜交技

術(shù)的基本過程、概念、已取得的進展和尚未解決的問題。意在使學(xué)生認同科學(xué)是一個探究過

程,激發(fā)學(xué)生探索生命科學(xué)奧秘的興趣。插入的旁欄——“異想天開”意在活躍學(xué)生的思維。

第二小節(jié)《植物細胞工程的實際應(yīng)用》講述了植物繁殖的新途徑、作物新品種的培育，以及

細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等三方面的內(nèi)容。

在植物繁殖的新途徑中，教材選擇了三個實例微型繁殖、作物脫毒和神奇的人工種子。

之所以首先介紹了微型繁殖，因為它是植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。

在作物新品種的培育中，教材僅舉了單倍體育種和突變體的利用兩個實例?？紤]到學(xué)生

已了解單倍體、突變育種等基本知識，所以教材只對此部分內(nèi)容做了簡單的介紹。

細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)與發(fā)酵工程相結(jié)合的一項新技術(shù)。教材先介

紹了細胞產(chǎn)物的種類，再簡要介紹人參皂貳的工廠化生產(chǎn)過程。為配合抗癌藥物——紫杉醇

的生產(chǎn)的內(nèi)容，教材以資料分析的形式介紹了我國紅豆杉慘遭浩劫的例子，引導(dǎo)學(xué)生討論植

物組織培養(yǎng)在節(jié)約資源，保護環(huán)境方面的重要意義。

第二節(jié)《動物細胞工程》包括動物細胞的培養(yǎng)、動物體細胞核移植技術(shù)及克隆動物、細

胞融合和單克隆抗體四部分內(nèi)容。

關(guān)于動物細胞的培養(yǎng)，教材用人造皮膚等實例引入主題，同時，配以人造皮膚的圖片，

以激發(fā)學(xué)生的興趣，接著很自然地導(dǎo)入動物細胞培養(yǎng)的內(nèi)容。教材首先介紹了動物細胞培養(yǎng)

的概念，接著以文字敘述、圖片、小資料、討論相結(jié)合的形式，介紹細胞培養(yǎng)過程及原理,

最后又從學(xué)生已有的內(nèi)環(huán)境知識出發(fā)，用提問的形式引出細胞培養(yǎng)的條件。對于細胞培養(yǎng)條

件，教材用了較多的筆墨，其意圖是細胞培養(yǎng)條件的講述中蘊含了細胞培養(yǎng)的原理。

動物體細胞核移植技術(shù)及克隆動物，既是動物細胞工程的重點內(nèi)容，又是近幾年來的熱

點問題，學(xué)生對它們有一定的了解，如何做到在原有基礎(chǔ)上提高呢？教材首先解釋了動物體

細胞核移植技術(shù)和克隆動物的關(guān)系，隨后簡單介紹了哺乳動物核移植技術(shù)的分類，接著用小

字介紹核移植技術(shù)的發(fā)展簡史，再將文字、流程圖、思考、小資料、討論等多種形式結(jié)合，

以我國的克隆牛為例，詳細講解了體細胞核移植技術(shù)的過程，最后說明體細胞核移植技術(shù)的

應(yīng)用前景及存在的問題。力圖使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，受到科技史、科學(xué)價值觀和愛國主

義的教育。

在“動物細胞融合”部分，由于考慮到其基本原理與植物的原生質(zhì)體融合相同，方法也

類似，所以只用簡潔的文字介紹了動物細胞融合的概念、原理、方法、意義及應(yīng)用，其間插

入了小資料、細胞融合過程的示意圖及小字的動物細胞融合技術(shù)發(fā)展簡史。既避免了重復(fù)，

又突出了動物細胞融合的特點。

單克隆抗體是動物細胞工程的新技術(shù)，也是本節(jié)教材的重點、難點內(nèi)容。教材先由動物

細胞融合的應(yīng)用引入單克隆抗體，接著又從傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)存在的問題入手，引出單克隆抗體

的概念。隨后又提出問題——怎樣才能獲得單克隆抗體？由此自然過渡到單克隆抗體的制備

上。關(guān)于單克隆抗體的制備,用講故事的形式,講述了兩位科學(xué)家對單克隆抗體的研究過程，

讓學(xué)生認識到豐富的聯(lián)系和想像在科學(xué)創(chuàng)新中具有重要作用。

(-)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)

’細胞的全能性

植物細胞工程的總本技術(shù)1植物組織培養(yǎng)技術(shù)

,植物體細胞雜交技術(shù)

微型繁殖

植物細胞r程J，植物繁瑣的新途徑《作物脫毒

［人工種子

植物細胞工程的實際應(yīng)用＜接物痂，，勵出，他單倍體育種

作物新種的培育】突變體的利用

細

'細胞產(chǎn)物的】：廣化七產(chǎn)

施細胞培養(yǎng)的應(yīng)用和概念

細胞培養(yǎng)的過程

工動物細胞的培養(yǎng)

4細胞培養(yǎng)的條件

細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用

（核移植技術(shù)和克降動物的概念

動物體細胞核移植乂體細胞核移植技術(shù)的過程

技術(shù)和克陵動物［體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用的景

動物細胞匚程＜【體細胞核移植技術(shù)存在的何期

概念

動物細胞融合4過程

i應(yīng)用

’概念

單克窿抗體《制備

、應(yīng)用

三、與學(xué)生經(jīng)驗的聯(lián)系

細胞工程看似微觀、抽象，很難與學(xué)生的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，其實不然。由于植物微型繁

殖技術(shù)的迅速發(fā)展，學(xué)生經(jīng)常會從各種媒體上看到“試管苗”、“組培苗”的字眼。而克隆

羊多利的誕生更使“克隆”這個生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語，成為媒體頻頻出現(xiàn)的、已不用注解的名

詞。

細胞工程是建立在對細胞結(jié)構(gòu)、功能、生理等研究基礎(chǔ)上的新技術(shù)，在必修模塊《分子

與細胞》中，學(xué)生已學(xué)過動植物細胞的結(jié)構(gòu)和功能、細胞的分化和全能性；在必修模塊《遺

傳和進化》中，學(xué)生已學(xué)過生物變異在育種上的應(yīng)用；在必修模塊《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中，學(xué)生

學(xué)習(xí)過人體內(nèi)環(huán)境及免疫的知識，而這些都是學(xué)習(xí)本專題的知識基礎(chǔ)。

四、與其他專題的聯(lián)系

生物技術(shù)各個分支領(lǐng)域是相互滲透、相互促進的。細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,

細胞工程中的技術(shù)是其他生物工程的基礎(chǔ)。例如，細胞工程最主要和基礎(chǔ)的技術(shù)是動植物細

胞的培養(yǎng)技術(shù)，而基因工程中受體細胞的培養(yǎng)和篩選，胚胎工程中動物細胞的培養(yǎng)都需要細

胞培養(yǎng)的技術(shù)。

2.1.1植物細胞工程的基本技術(shù)

【學(xué)習(xí)目標】

1.簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)。

2.列舉植物細胞工程的實際應(yīng)用。

3.嘗試進行植物組織培養(yǎng)。

【晨背關(guān)鍵詞】

1.細胞工程是指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平

上的操作，按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。

2.理論上每個活細胞都具有全能性。

3.細胞全能性的大小依次是：受精卵＞生殖細胞〉體細胞。

4.植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細胞的全能性。

5.植物體細胞雜交的理論基礎(chǔ)是細胞膜的流動性和細胞的全能性。

6.人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法(離心、振動、電激)和化學(xué)法(聚乙二醇處理)。

【自學(xué)指導(dǎo)】

閱讀課本P31-P37完成以下提綱。注意在課本上勾畫重難點及關(guān)鍵詞。

--細胞工程概念的理解

(1)應(yīng)用原理：細胞生物學(xué)和學(xué)。

(2)操作水平：細胞水平或_______水平。

(3)操作目的：按照人的意愿改變細胞內(nèi)的或獲得細胞產(chǎn)品。

(4)分類：根據(jù)操作對象的不同分為_______工程和___________工程。

二、細胞的全能性和脫分化、再分化的含義

1、細胞脫分化：讓______________的細胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的

而轉(zhuǎn)變成的過程。

2、再分化：__________在一定的培養(yǎng)條件下，分化出___________進而形成完整小植株的

過程。

3、細胞的全能性

(1)含義：具有某種生物的任何一個細胞，都具有的潛能。

(2)影響全能性表達的原因：在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會有

地表達出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。

三、植物細胞工程的基本技術(shù)

(-)植物組織培養(yǎng)技術(shù)

1.實驗：胡蘿卜的組織培養(yǎng)

(1)實驗原理：

植物的細胞一般都具有——，在一定的——條件下，可以——形成

o將轉(zhuǎn)接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導(dǎo)其

生成胚狀體或叢芽，進而發(fā)育成。

(2)實驗步驟

取材：消毒后取胡蘿卜的部位，切取1cm3左右的小塊。

接種：將接種到培養(yǎng)基上.

脫分化培養(yǎng)：將接種后的胡蘿卜組織塊，放在恒溫___________條件下培養(yǎng)。

誘導(dǎo)出___________。

再分化培養(yǎng)：一段時間后，將生長良好的轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基上，培養(yǎng)

一段時間后，胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導(dǎo)出O

移栽：將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成O

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)概念

在__________條件下，將的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基

上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生___________,最終形成完整的植株。

(二)植物體細胞雜交

1.概念

將不同種植物的體細胞，在一定條件下融合成,并且把雜種細胞培養(yǎng)成

的方法。

2.過程

A植物細胞fA植物細胞\

/正在融合的____f種細胞再生出_________

B植物細胞—B植物細胞|

植株再生出小植株組織

(1)去除植物細胞壁：用___________去除植物細胞壁，獲得原生質(zhì)體。

(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法：

①物理法：等。

②