高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用教案 新人教版选修3

第一篇：高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用教案 新人教版选修3

2.1.2植物细胞工程的实际应用

教学目标

知识目标：（1）掌握微型繁殖和植物组织培养的联系

（2）掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义

（3）了解单倍体育种和突变体的利用

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

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。教学重点难点

重点：植物细胞工程应用的实例

难点：掌握作物脱毒、人工种子的制备过程 课时安排：1课时 教学过程

(一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）合作探究、精讲点拨

【问题探究】

1、植物微型繁殖技术高效快速的实例有哪些？

2、什么是人工种子？制备人工种子技术是什么？

3、工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？

【精讲点拨】 在植物微型繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。

一、植物微型繁殖新途径

1、微型繁殖与无性生殖

微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。2．微型繁殖与作物脱毒、人工种子

作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。

二、作物新品种的培育

1、单倍体育种的优点是：后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。

2、突变体的利用：在植物组织培养的过程中，由于培养细胞一直处于不断地分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。从这些产生的突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。

三、细胞产物的工厂化生产

人参皂甙的工厂化生产过程、蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产，应用的都是植物组织培养技术。

生产过程：第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。

第二篇：高中生物《植物细胞工程》教案4新人教版选修3

（二）植物组织培养。

问题情境：

1．放映植物组培的录像（发展史、技术过程、应用等）。

2．传看脱毒马铃薯组培苗实验材料。

3．用投影仪打出植物组培过程简图。

丰富、鲜活的感性材料为学生架起了新旧知识联系的桥梁。在学生充分复习、认真预习的基础上，教师引导学生总结出植物组培的过程。

如果到此为止，学生虽抓住了知识的主干，但却错过了深化知识，发展智力等重要环节。所以教师应适时提出启发性问题，引导学生进一步思维探索。例如：

1.植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？

2.离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？

3.决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？

4.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？

在教师的启发下，学生对问题展开分析、讨论，并给予科学正确的解释。

教师做适度的知识扩展，使学生的思维空间得到自然延伸。例如：

1．影响脱分化的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成，而两者不同的浓度配比在再分过程中，分别对诱导根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。

用心

爱心

专心 2．愈伤组织再分化过程应先诱导生芽，再诱导生根。

3．愈伤组织的形态发生主要有不定芽方式和胚状体方式两种。教材和录像中介绍的均为不定芽方式，而后者需要在愈伤组织形成后，对其进行处理，形成分散的单个细胞，再诱导其分化出具有胚芽、胚轴、胚根的胚状体，进而发育成完整植株。

关于植物组培技术的应用，在录像及必修课教材中均有介绍，教师只要对学生容易忽略的问题予以点拨。例如：生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂时进行的是大规模的细胞培养而非组织培养，前者只需培养至愈伤组织即可，后者则需诱导产生完整的植物体。另外，还可以鼓励学生就制造人工种子时，在胚状体和人工种皮之间添加何种胚乳成分展开设计，为学生创造广泛、自由的思维空间，培养学生多方向、多角度、多层次的发散思维能力。

（三）植物体细胞杂交。

问题情境：20世纪60年代，有的科学家提出这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交，培育出一种地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。

提出问题：如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？

教师鼓励学生自由联想，大胆迁移，使学生在最佳思维状态下进入下一学习环节。

教师明确：植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植牧体的方法（强调起止点）。

提出渐进式问题，引导学生进行思维探究，使学生在获取知识的同时，受到科学方法的训练和培养。

1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？

用心

爱心

专心 学生一般会想到应该是位于细胞外侧不具生命力的细胞壁。

2．有没有一种温和的去壁方法呢？

据已有的知识积累，学生可联想到酶有专一性，而细胞壁的主要成分是纤维索和果胶，所以用纤维素酶和果胶酶去壁将不会对其内的原生质体造成损伤。

3．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一部该做何处理？

应该诱导其再生壁，才能成为完善的杂种细胞。

4．如何将杂种细胞培育成杂种植株？

学生可将植物组墙技术迁移运用于此问题的解决。

播放课件：用植物体细胞杂交过程，把以上零散的知识串接起来，使知识条理化、系统化，便于学生的理解和掌握。师生共同归纳植物体细胞杂交的过程。（见“板书设计”）

教师点拨

1．人工诱导原生质体融合有物理法和化学法两大类，物理法是利用离心、振动、电刺激促使原生质体的融合；化学法是用聚乙二醇（PEG）等试剂作为诱导剂诱导融合。

2．在细胞杂交过程中，除了形成AB型融合细胞外，还能形成AA型和BB型两种融合细胞，但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所需的杂种细胞。因此，在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。

3．指出植物体细胞杂交过程中已取得的进展和尚未解决的问题，激发学生热爱生物科学的情感和探索生命科学奥秘的兴趣。

用心

爱心

专心 8 总结：在学完三个知识点后，需引导学生清理知识问的脉络（例如：细胞全能性是植物组培的理论基础，而植物组培又是植物体细胞杂交的技术环节之一），抓住主线，把零散的知识系统化，做到融会贯通。

智能训练：出示“白菜—甘蓝”的投影照片。

设计方案：白菜和甘蓝两种植物之间存在着生殖隔离，不能进行传统的有性杂交。那么，如何才能获得如图这样的“白菜—甘蓝”植株呢？

抓住学生思维的兴奋点，促其联系实际解决问题，不仅巩固强化了所学知识，而且培养了学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，实现知识的正向迁移。1.植物细胞表现出全能性的必要条件是

A.给予适宜的营养和外界条件

B.导入其他植物细胞的基因

C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

1.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是（）A．具有完整细胞核的细胞 B．一定的营养物质和植物激素 C．离体状态 D．导入指定基因

2.植物体细胞杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。植物体细胞杂交过程不涉及（）A．使用限制性内切酶 B．使用纤维素酶和果胶酶

C．诱导两种不同的细胞融合 D．选择有利于杂种细胞分裂和分化的培养基 下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是（）A.花药的离体培养得到单倍体植株

B.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株 C.基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株 D.细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株 植物体细胞杂交尚未解决的问题是（）A.去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B.将杂种细胞培育成植株

C.让杂种植物按照人们的需要表现出亲本的性状 D.尚未培育出属间杂种植物

用心

爱心

专心 9 3.“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜—甘蓝”的培育过程示意图，他们的基因型分别为aaBB、ccDD，请回答下列问题：

①

白菜细胞

③

④ ⑤

杂种植物幼苗

②

甘蓝细胞

（1）在上述过程中，实现①②过程常用的物质为______________________________。（2）过程③叫做____________________技术，该过程的诱导方法有物理法和化学法两大类过程。若用化学法，所用化学试剂名称____________________。

（3）过程④是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是____________________。

（4）已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为____________________。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含__________条染色体。

（5）通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是____________________。（6）⑤过程中进行的细胞分裂方式是_______________，该过程先诱导细胞分裂形成_______________，再由它分化形成杂种植物幼苗。

（7）植物体细胞杂交方法的优点是________________________________________。

（1）纤维素酶和果胶酶（2）原生质体融合 聚乙二醇(PEG)（3）高尔基体

（4）2M+2N M+N（5）存在生殖隔离（6）有丝分裂 愈伤组织（7）克服远缘杂交不亲合的障碍，培育作物新品

用心

爱心

专心 10

第三篇：《植物细胞工程的实际应用》教学案例

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

1、单倍体育种

2、突变体的利用

三、细胞产物的工业化发展

技术应用（说明在教学中使用了哪些相关的软硬件）： 多媒体与黑板有机结合

资源应用（说明在教学中资源应用的思路、制作或搜集方法）：

1、通过百度文库整理制作预习学案，学生课前预习。

2、通过百度搜索、百度文库下载相关资料，并结合教参制作课件，以展示问题、图片、知识网络和当堂检测题。资料引用（说明所引用资料来源出处）：

百度搜索、百度文库、人教版高中生物《现代生物科技专题》教参

评价方法或工具（说明在教学过程中将用到哪些评价工具，如何评价以及目的是什么）：

1、个人评价: 对积极发言的同学给与鼓励性评价，如果学生能正确回答问题，教师应及时给与表扬，若回答欠准确或思路不对，教师也不能批评或指责学生，而应该作出提示，引导学生得出正确答案，以免打消学生的积极性。这样通过课堂观察，教师便能及时了解学生的情况，从而作出积极反馈，正确的给予鼓励和强化，错误的给予指导与矫正，使他们不断品尝成功的喜悦，多鼓励，尤其是对中下学生，以促成其良性循环。

2、小组评价：以学习小组为单位进行，评价标准如下：

优：组内成员人人积极思考，踊跃参与讨论，互相学习与纠错，共同顺利完成本节课的学习任务。

良：组内成员大部分积极参与，较好地完成了本节课的学习任务。

差：组内成员没有合作意识，没有讨论、交流与互评等活动。

通过小组评价，可以增强学生的合作意识，从而增进合作交流技巧，使学生群体的智慧和思维可以共享，相互解释所学知识、能够相互帮助理解和完成作业，取得最佳的学习效果。教学反思（对整堂课进行总结评价、分析）：

“问题启发式”教学的效果还是很好的，它符合新课程改革的要求，充分体现了学生的主体作用，调动了学生的思维和积极性，学生在积极思考的同时，能够相互讨论，积极发言，同学们在相互借鉴的同时也很好的提升了自己的知识水平，同时这种“问题启发式”教学对培养学生的能力是很有帮助的。

由于时间有限，只有少数的学生发表自己的观点，需要在后面的学习中利用其它形式检验学生的理解情况。

第四篇：“植物细胞工程的实际应用”教学设计

“植物细胞工程的实际应用”教学设计 教学分析和设计思路

1.1 教材分析

“植物细胞工程的实际应用”是人民教育出版社2011年版《选修3?现代生物科技专题》中的一节内容。“植物细胞工程的基本技术”是学习本节内容的基础，主要包括植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒和人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种和突变体的利用）以及细胞产物的工厂化生产等三方面的内容。在STSE（科学?技术?社会?环境）教育方面，教材以“资料分析”的形式介绍了我国红豆杉惨遭浩劫的例子，引导学生讨论植物细胞工程技术在资源节约、环境保护方面的重要意义。因此，本节课的教学设计应重视渗透STSE教育。

1.2 学情分析

“植物细胞工程的实际应用”作为《选修3?现代生物科技专题》中的一节，学生已具有相应必修内容的学习基础：在《必修1?分子与细胞》中，学生学习了“细胞的分裂和分化”“细胞的全能性”等内容，这些内容能帮助学生进一步加深对植物细胞工程应用的原理的理解；在《必修2?遗传与进化》中，学生学习了“基因突变和诱变育种”“单倍体育种”等内容，这些内容能够帮助学生理解植物细胞工程在育种方面的应用；在《必修3?稳态与环境》中，学生学习了“生态系统”“生物多样性的保护”等内容，这些内容能够帮助学生认识到保护红豆杉的意义和重要性，为学生的学习迁移打下基础。但是，本节课内容涉及较多的基础知识，具有一定的综合性和复杂性。因此，教师可以通过思维导图的方式，引导整理知识脉络、建构知识体系。

1.3 设计思路

基于对教材和学情的分析，本节课的教学思路设计为两条主线。第一条主线为情境主线，以此渗透STSE教育。通过这条主线，本节课将创设“拯救红豆杉”这一问题情景，并围绕这一问题情境，展开教学活动。第二条主线为思维主线，通过活动训练学生的思维，帮助学生梳理新旧知识的关系，构建符合自身认知心理的知识框架，并能运用发散思维应用新知识。这条主线主要包括思维导图和头脑风暴2个课堂活动。教学目标

2.1 知识目标

通过绘制思维导图，列举植物细胞工程的应用。

2.2 能力目标

通过开展头脑风暴活动，进行发散性思维训练。

2.3 情感、态度与价值观目标

以紫杉醇的开发为例，关注植物细胞工程研究的发展和应用前景。

教学过程

3.1 创设情境，激发兴趣

教师通过展示红豆杉的图片，向学生介绍红豆杉。请学生阅读教材的“资料分析”栏目资料，了解红豆杉的现状。在此基础上，教师进一步补充相关资料：①因为红豆杉的树皮有抗癌物质――紫杉醇，所以有许多人进入林中来剥树皮，使得红豆杉的数量急剧下降；② 1994年，红豆杉被中国定为一级珍稀濒危保护植物；③紫杉醇是治疗转移性卵巢癌和乳腺癌的最好药物之一，同时对肺癌、食道癌也有显着疗效，是这些病人的希望；④许多人之所以会做出剥红豆杉树皮的违法行为，贫困是主要原因之一。

师生共同通过“资料分析”栏目资料及相关补充资料，梳理以“红豆杉和紫杉醇”所面临的困境，并讨论：如何处理好红豆杉的生态效益、经济价值和社会需求三者之间的关系？能不能通过植物细胞工程技术来解决问题？这样引导学生进一步了解植物组织培养技术的实际应用。

3.2 思维导图，探索新知

理论是指导实践应用的基础。因此，师生共同回顾植物组织培养技术的流程（图1）。

学生以6～7人为一组，在阅读本节教材内容的基础上，通过小组讨论结合所学知识找到新旧知识的连接点，绘制思维导图。在活动之前，教师可以根据需要向学生提供绘制思维导图的指导：离体的植物组织、器官或细胞通过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体，胚状体再发育为植株。按照各个阶段，植物组织培养技术的基本产品包括愈伤组织、胚状体和植株。因此，植物组织培养技术的应用本质上就是对这个技术及其基本产物的利用。学生在此基础上，阅读课本内容，分小组讨论植物组织培养技术与课本中出现的这些应用的关系，并以此为主题绘制思维导图。

活动结束后，各个小组通过实物投影仪展示学生的思维导图。最后，师生一起对思维导图进行总结。预设的思维导图如图2所示。

在师生对思维导图进行总结的基础上，教师还应结合书本的实例，对一些细节进行讲解，避免陷入“有框架、无细节”的误区。

（1）从教材中提炼出微型繁殖技术的特点：①繁殖速度快；②“高保真”（因为是无性繁殖）；③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。

（2）介绍长期进行无性繁殖的作物易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，能得到脱毒苗。

（3）天然种子是有性生殖的产物，存在基因重组，可能会造成某些遗传性状的改变，而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性。天然种子在生产上受季节限制，而人工种子生产上也不受季节的限制。试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的，而人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，可以很方便地贮藏和运输。

3.3 头脑风暴，知识应用

学生以6～7人一组，分组围绕“拯救红豆杉”这一主题展开头脑风暴活动。在小组活动中，每人围绕主题说出一项拯救红豆杉的措施，直至结束。由一个小组汇报活动结果，其他小组进行补充，完善方案。

学生可能提出的措施预设：

（1）推广人工种植。可以利用植物组织培养技术生产红豆杉试管苗、人工种子，推广红豆杉的种植。

（2）细胞产物的工厂化生产。研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，利用这种方法来大量生产紫杉醇。

（3）寻找红豆衫的替代物。如红豆杉的非树皮部位提取紫杉醇或寻找产紫杉醇的非红豆杉植物。

（4）化学合成。研究紫杉醇的化学结构，通过化学方法合成紫杉醇。

（5）生物合成。研究红豆杉生物合成途径，用酶工程的手段合成紫杉醇。

（6）基因工程。利用基因工程手段改造红豆杉提高紫杉醇产量。

（7）诱变育种。对红豆杉进行诱变育种，以期提高紫杉醇产量。

（8）建立自然保护区。通过建立自然保护区对天然的红豆杉种群进行就地保护。

（9）帮助当地农民脱贫。帮助当地农民通过其他途径脱贫。

（10）法律途径。一方面要加强法制宣传教育，另一方面要加强执法力度。

课堂小结，情感升华

通过思维风暴活动，教师要引导学生以小组内活动的形式分享活动心得，进一步探讨科学、技术、社会与环境之间的关系，帮助学生认识到科学技术在社会生产、环境保护和社会发展中的作用，并以此作为本节课的小结。

教师小结预设：我们不仅是社会的一份子，而且还是大自然的一份子。在追求健康、发展经济的同时，应努力找到社会发展与自然和谐的平衡点。科学技术往往能给人们解决问题带来希望。但是，提醒大家的是，科学技术是把“双刃剑”，在科学技术的应用过程中，也可能会带来更多的社会问题、环境问题。例如，癌症患者的数量逐年攀升与工业生产带来的环境恶化密切相关。因此，在利用科学技术生产紫杉醇、拯救红豆杉的过程中，要防止由此可能产生的工业污染。否则，可能得不偿失。

教学反思

5.1 重视STSE教育情境的选择

本节课的内容本身属于技术的应用部分，与社会生活也紧密相关。教师通过在课堂中选择“红豆杉”这一环境保护的热点话题，创设情境，使科学、技术、社会、环境四者联系起来。教师对学生的价值观培养，应强调个人价值与社会价值的统一、科学价值与人文价值的统一。教师通过情境教学，引导学生通过学习、讨论解决情境中的问题，不仅能够调动学生的学习兴趣，还能够让学生更好地理解先进技术的应用价值。

5.2 注重学生思维能力的培养

在本节课中，通过两个课堂活动训练学生的思维能力。发散性思维训练是学生创新能力培养的重要途径。遗憾的是，学生在完成思维导图环节后，大多数小组的思维就被“植物细胞工程的应用”这一知识框架限制住了。只有个别小组能够跳出本节课，想到化学合成、微生物发酵、生物合成等其他方法。显然，发散性思维的培养不是一蹴而就的，教师应通过多种途径增加学生训练的机会。

5.3 关注教学预设与课堂生成

本节课的教学设计作了课堂教学的预设。教学是有目标有计划的活动，预设是教学的基本要求。但是，课堂是充满生机和乐趣的，是在教师与学生、学生与学生互动过程中的生成过程。在教学过程中，学生能积极进行知识探索，同时围绕创设的情景进行讨论，提出各种见解，真正成为课堂的主人。在这个过程中，教师应及时根据课堂生成情况调整教学，使教学回归学生的生活世界，使教学更加充满活力。教师只有关注了教学预设与课堂生成，才能脱离按部就班的桎梏，和学生一道创造人本、个性、开放的高效课堂！

第五篇：生物选修3 细胞工程概述教案

2.1 细胞工程概述教案

二年级生物组：张雪林

一、教材分析

本节是高中生物选修3第二章第一节，是本章的一个概述。本节的内容包括细胞工程的发展、细胞工程的基本技术以及细胞工程的应用三个部分。

二、教学目标

1、掌握植物细胞与组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等。

2、了解细胞融合的方法。

3、举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品等方面的应用。

三、重点难点

1、重点·落实方案 重点

简述细胞工程的基本技术；举例说出细胞工程的应用

2、难点 难点

简述细胞工程的基本技术

突破方法：以问题作为引导，使学生对相关的概念进行小知识点的分解，加强理解与记忆。同时配以相关的练习，做到讲练结合，从而突破难点。

四、教法、学法

在本节的学习中仍遵循“先学后教，当堂训练”的教学方法。教法

1.指导学生预习教材，列出预习提纲，布置预习作业。2.指导学生学会思考，根据预习情况提出问题，在教师的诱导下，分析问题，最终得出结论，培养学生勤于思考的习惯，掌握善于思考的方法。

●教学建议

2.整个教学过程以问题提纲的形式出现，由学生阅读、讨论后解答，最后教师总结，体现学生在课堂上的主体地位。

学法

通过必修1到必修3的学习，学生已具备了细胞的结构、动植物细胞的比较、花药离体培养技术、克隆及染色体的结构与功能等相关知识，为本节的学习打下了基础。但是由于学习的时间较长，学生遗忘严重，教师应当在课前提醒学生对相关知识进行复习。

另外，学生在阅读时要对应教师所提出的问题有目的的去分析，将教材内容细化。

五、课时安排：2课时

第一课时：回眸历史、细胞工程的基本技术 第二课时：细胞工程的应用

六、教学过程设计

第一课时

【自学指导一】

2分钟阅读课本39页回眸历史——细胞工程的发展，结合课本图文信息用1分钟时间填写《名师伴你行》17页预习新起点 一 细胞工程的发展。

【当堂训练一】名师18页例

1、即讲即练1（这一知识点较简单，学生阅读完后即可掌握，且课本中每个例子配有相应图片，可提高学生学习兴趣）

【自学指导二】

阅读教材P40第1-2段内容3分钟，尝试理解并识记细胞工程的概念和分类。并从以下几点进行分析与讨论：

1、操作水平：细胞水平和细胞器水平

2、操作条件（环境）：体外无菌条件

3、操作技术：植物细胞与组织培养、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等

4、目的：按照人们的意愿改造细胞的生物学特性

5、结果：改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，获得某些有用的细胞代谢产物

6、分类：

（此处均为课本知识点，解答难度较低，可由学生回答并进行相应的补充。）【自学指导语三】

阅读教材P40第3-4段及知识海洋5分钟，回答下列问题：

1、简述植物细胞与组织培养技术的过程。

2、说出细胞融合技术的概念。

3、常用的促融合方法有哪些？促融合因子有哪些？分别有什么优缺点？

4、动物细胞融合与植物细胞融合有什么差异？

为什么？ 后教环节：

1、植物细胞与组织培养技术（1）依据原理：植物细胞的全能性（全能性的概念学生在必修1第五章第二节已经学习过，且在第二节中也有介绍，此处可简单回忆）

（2）培养对象：离体的植物组织或细胞

（3）培养条件：体外无菌条件和必要的生长条件（4）培养目的：使离体植物细胞或组织生长、增值、分化，形成新的组织、器官和个体的技术

2、细胞融合技术

（1）融合原理：细胞膜的流动性（结构特性）（2）融合对象：2个或多个不同细胞

（3）促融合方法：生物法（病毒诱导融合法）；化学法（聚乙二醇诱导融合法、高浓度钙离子等）；物理法（电场诱导融合法）

（4）融合结果：形成杂种细胞

（5）融合过程：2个或多个不同细胞的质膜发生粘连、破裂→细胞质发生融合→发生核融合→形成杂种细胞

（拓展：融合后的细胞为异源多倍体，具有原融合细胞的全部遗传物质，其染色体数目为原融合细胞染色体数目之和，且原融合细胞的性状在杂交细胞培育的后代中均可显现）【自学指导语四】

阅读教材P41

3分钟，说出细胞核移植技术的概念和染色体工程的概念。

3、细胞核移植技术（1）概念：细胞核移植技术是将一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞

核的细胞中去，从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。

（2）处理方法：用微吸管把一个细胞中的细胞核吸出后直接转移到另一个去除细胞核的细胞中

（3）供体细胞：提供细胞核（常用体细胞）（4）受体细胞：提供细胞质（5）操作仪器：显微操作仪（拓展：移植后的细胞发育成的个体的基因型与表现型与提供细胞核的个体一致，但也可能受到基因突变、染色体变异及细胞质遗传的影响）

4、染色体工程

（1）处理方法：消减、添加或替换同种或异种染色体（2）目的：定向改变遗传性状和选育新品种

（3）应用：用于培育抗病新品种（如多倍体育种）；也是基因定位和染色体转移等基础研究的有效手段

【当堂训练二】

名师伴你行18页例

2、即讲即练2

20页 1、2、3、4 【课后作业】课时作业1-9

七、板书设计