（新教材同步備課）2024春高中生物 第2章 細(xì)胞工程 第1節(jié) 植物細(xì)胞工程 1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)教學(xué)實(shí)錄 新人教版選擇性必修3

（新教材同步備課）2024春高中生物第2章細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)教學(xué)實(shí)錄新人教版選擇性必修3授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱：植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2024年春季學(xué)期第2周星期三第3節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，通過植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和觀察能力。強(qiáng)化學(xué)生的生物科學(xué)思維，理解細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的興趣，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和步驟，包括外植體選擇、培養(yǎng)基配制、無菌操作等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

②植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，包括原生質(zhì)體融合、再生植株培養(yǎng)等過程，以及影響融合效率的因素。

③植物細(xì)胞工程的倫理問題和社會(huì)影響，引導(dǎo)學(xué)生思考生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①原生質(zhì)體融合過程中，原生質(zhì)體融合的機(jī)制和影響因素，如細(xì)胞壁的去除、融合劑的種類和濃度等。

②植物體細(xì)胞雜交后的再生植株培養(yǎng)，如何提高再生率，避免變異和退化等問題。

③結(jié)合實(shí)際案例，分析植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，以及可能帶來的生態(tài)和社會(huì)影響，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。教學(xué)資源-軟硬件資源：顯微鏡、培養(yǎng)箱、滅菌器、移液器、剪刀、解剖刀、鑷子、無菌操作臺(tái)等實(shí)驗(yàn)器材。

-課程平臺(tái)：學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)、多媒體教學(xué)平臺(tái)。

-信息化資源：植物細(xì)胞工程相關(guān)的教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)操作步驟演示PPT、相關(guān)學(xué)術(shù)論文電子版。

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、多媒體教學(xué)、小組討論、課堂實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

-詳細(xì)內(nèi)容：首先，通過展示植物生長(zhǎng)的圖片和視頻，激發(fā)學(xué)生對(duì)植物生長(zhǎng)的興趣。接著，提問學(xué)生：“你們知道植物生長(zhǎng)的基本過程嗎？”引導(dǎo)學(xué)生回顧植物的生長(zhǎng)過程，引出細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的概念。最后，揭示本節(jié)課的主題：“植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)”，并簡(jiǎn)要介紹植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.新課講授

-詳細(xì)內(nèi)容：

1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)：介紹植物組織培養(yǎng)的基本原理、步驟和應(yīng)用，包括外植體選擇、培養(yǎng)基配制、無菌操作等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。舉例說明不同植物組織培養(yǎng)的成功案例，如水稻、玉米、煙草等。

2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)：講解原生質(zhì)體融合、再生植株培養(yǎng)等過程，以及影響融合效率的因素。通過展示實(shí)驗(yàn)圖片和視頻，讓學(xué)生直觀了解實(shí)驗(yàn)操作過程。

3.植物細(xì)胞工程的倫理問題和社會(huì)影響：結(jié)合實(shí)際案例，分析植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因植物、生物制藥等。引導(dǎo)學(xué)生思考生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的利與弊，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

3.實(shí)踐活動(dòng)

-詳細(xì)內(nèi)容：

1.觀察植物細(xì)胞：利用顯微鏡觀察植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等。引導(dǎo)學(xué)生識(shí)別不同類型的植物細(xì)胞，并分析其功能。

2.培養(yǎng)植物組織：在實(shí)驗(yàn)室條件下，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，觀察培養(yǎng)過程，了解培養(yǎng)基的配制、無菌操作等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素，如外植體選擇、培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)條件等。

4.學(xué)生小組討論

-詳細(xì)內(nèi)容舉例回答：

1.為什么植物組織培養(yǎng)需要無菌操作？

回答：無菌操作可以防止細(xì)菌、真菌等微生物污染，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.影響植物細(xì)胞雜交效率的因素有哪些？

回答：影響因素包括原生質(zhì)體融合的條件、培養(yǎng)條件、遺傳背景等。

3.植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有哪些？

回答：應(yīng)用包括轉(zhuǎn)基因植物、生物制藥、生物農(nóng)藥等。

5.總結(jié)回顧

-內(nèi)容：首先，對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行回顧，強(qiáng)調(diào)植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。接著，總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)等。最后，鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)一步探索植物細(xì)胞工程的奧秘，提高自己的生物科學(xué)素養(yǎng)。

用時(shí)：45分鐘

教學(xué)流程具體安排如下：

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

2.新課講授（20分鐘）

-植物組織培養(yǎng)技術(shù)（10分鐘）

-植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（10分鐘）

3.實(shí)踐活動(dòng)（15分鐘）

-觀察植物細(xì)胞（5分鐘）

-培養(yǎng)植物組織（5分鐘）

-分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果（5分鐘）

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

5.總結(jié)回顧（5分鐘）拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《植物細(xì)胞工程的應(yīng)用》

-《現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響》

-《植物細(xì)胞工程的倫理問題與社會(huì)責(zé)任》

-《植物組織培養(yǎng)技術(shù)在植物育種中的應(yīng)用》

-《植物基因工程與轉(zhuǎn)基因作物》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-學(xué)生可以嘗試查找有關(guān)植物細(xì)胞工程的歷史發(fā)展，了解該領(lǐng)域的重要科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)。

-引導(dǎo)學(xué)生探究不同植物組織培養(yǎng)技術(shù)在不同植物上的應(yīng)用效果，例如研究不同植物細(xì)胞在特定培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)速度和分化情況。

-探討植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在不同作物改良中的應(yīng)用實(shí)例，如抗病、抗蟲、耐旱等特性的引入。

-學(xué)生可以查閱有關(guān)植物細(xì)胞工程倫理問題的資料，思考生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)的影響，并撰寫一篇小論文。

-通過網(wǎng)絡(luò)資源或圖書館，尋找植物細(xì)胞工程在醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如生物制藥、植物修復(fù)污染土壤等。

3.綜合實(shí)踐活動(dòng)

-設(shè)計(jì)一個(gè)植物細(xì)胞工程相關(guān)的科學(xué)探究項(xiàng)目，例如利用植物細(xì)胞工程技術(shù)進(jìn)行作物抗病基因的轉(zhuǎn)化。

-組織學(xué)生參觀農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)或企業(yè)，了解植物細(xì)胞工程在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-安排學(xué)生參與生物實(shí)驗(yàn)室的開放活動(dòng)，親身體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的實(shí)驗(yàn)過程。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科技競(jìng)賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將植物細(xì)胞工程的知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.閱讀教材中關(guān)于植物細(xì)胞工程基本技術(shù)的相關(guān)章節(jié)，總結(jié)植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的主要步驟和注意事項(xiàng)。

2.完成課后練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，以檢驗(yàn)對(duì)植物細(xì)胞工程基本概念的理解。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、材料、方法和預(yù)期結(jié)果。

4.搜集并整理有關(guān)植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的案例，如轉(zhuǎn)基因作物、生物制藥等，撰寫一篇簡(jiǎn)短的報(bào)告。

5.分析一個(gè)植物細(xì)胞工程相關(guān)的倫理問題，如基因編輯技術(shù)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并討論如何平衡科學(xué)發(fā)展和倫理道德。

作業(yè)反饋：

1.作業(yè)批改時(shí)，首先檢查學(xué)生對(duì)基本概念的理解是否準(zhǔn)確，如植物組織培養(yǎng)的步驟、植物體細(xì)胞雜交的原理等。

2.對(duì)于選擇題和填空題，關(guān)注學(xué)生是否能夠正確應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，如正確區(qū)分不同類型的培養(yǎng)基、正確描述原生質(zhì)體融合的過程等。

3.在簡(jiǎn)答題中，評(píng)估學(xué)生是否能夠清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，如解釋植物組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值，或者討論植物細(xì)胞工程倫理問題的兩面性。

4.對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，檢查學(xué)生是否能夠合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)步驟，考慮實(shí)驗(yàn)的可行性和安全性。

5.對(duì)于案例分析報(bào)告，評(píng)估學(xué)生是否能夠綜合分析案例，提出有針對(duì)性的觀點(diǎn)和建議。

具體反饋內(nèi)容如下：

-對(duì)于總結(jié)植物細(xì)胞工程基本技術(shù)的作業(yè)，如果學(xué)生能夠準(zhǔn)確總結(jié)出關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)，給予好評(píng)并鼓勵(lì)其繼續(xù)保持。

-對(duì)于課后練習(xí)題，如果學(xué)生在選擇題和填空題中錯(cuò)誤較多，指出錯(cuò)誤原因，并提供正確的答案和解釋，幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤。

-對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，如果學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟不合理或有安全隱患，提出具體修改意見，指導(dǎo)學(xué)生如何改進(jìn)。

-對(duì)于案例分析報(bào)告，如果學(xué)生能夠全面分析案例，提出合理的觀點(diǎn)和建議，給予肯定并鼓勵(lì)其深入思考。

-對(duì)于倫理問題的討論，如果學(xué)生能夠從不同角度分析問題，提出有建設(shè)性的意見，給予鼓勵(lì)并引導(dǎo)其進(jìn)一步探討。典型例題講解1.例題：

植物組織培養(yǎng)過程中，外植體選擇時(shí)主要考慮哪些因素？

答案：

-外植體的來源和種類：選擇具有較高再生能力的植物組織，如莖尖、葉片、愈傷組織等。

-外植體的生長(zhǎng)狀態(tài)：選擇健康、無病蟲害的外植體。

-外植體的發(fā)育階段：選擇處于分生狀態(tài)的器官或組織，如莖尖、葉片等。

2.例題：

請(qǐng)簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基配方及其作用。

答案：

-培養(yǎng)基配方：通常包括碳源、氮源、無機(jī)鹽、維生素、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等。

-作用：

-碳源：提供能量和碳骨架。

-氮源：提供氨基酸、蛋白質(zhì)等。

-無機(jī)鹽：提供植物生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)元素。

-維生素：維持植物的正常生長(zhǎng)和代謝。

-生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素：調(diào)控植物細(xì)胞的分裂和分化。

3.例題：

植物體細(xì)胞雜交過程中，原生質(zhì)體融合的常見方法有哪些？

答案：

-電激融合法：利用電場(chǎng)促進(jìn)原生質(zhì)體融合。

-磁場(chǎng)融合法：利用磁場(chǎng)作用促進(jìn)原生質(zhì)體融合。

-化學(xué)誘導(dǎo)融合法：利用聚乙二醇（PEG）等化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。

4.例題：

植物體細(xì)胞雜交后，如何提高再生植株的頻率？

答案：

-選擇合適的原生質(zhì)體融合方法，如電激融合法。

-調(diào)整融合后的培養(yǎng)條件，如培養(yǎng)基的成分、pH值、溫度等。

-加強(qiáng)愈傷組織的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，如添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。

5.例題：

植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有哪些？

答案：

-轉(zhuǎn)基因作物：通過基因工程技術(shù)培育具有抗病、抗蟲、耐旱等特性的轉(zhuǎn)基因作物。

-生物制藥：利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)藥物，如疫苗、抗生素等。

-生物農(nóng)藥：利用植物細(xì)胞工程生產(chǎn)具有生物活性的農(nóng)藥，如生物殺蟲劑、生物除草劑等。板書設(shè)計(jì)1.植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

①植物組織培養(yǎng)

-原理：利用植物細(xì)胞的全能性，通過離體培養(yǎng)形成完整植株。

-步驟：外植體選擇、消毒、誘導(dǎo)愈傷組織、誘導(dǎo)再分化、生根和移栽。

②植物體細(xì)胞雜交

-原理：利用原生質(zhì)體融合技術(shù)，將兩個(gè)不同植物的細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞。

-方法：電激融合、化學(xué)誘導(dǎo)融合、聚乙二醇（PEG）融合。

③再生植株培養(yǎng)

-步驟：原生質(zhì)體融合、愈傷組織培養(yǎng)、再分化、生根、移栽。

2.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

①轉(zhuǎn)基因作物

-抗病、抗蟲、耐旱等特性。

-應(yīng)用實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因抗病水稻。