高中生物《植物体细胞杂交技术》优质课教案、教学设计
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植物体细胞杂交的教学设计
一、教材分析和学情分析:
“植物体细胞杂交技术”是人教版高中生物选修三专题二细胞工程第一节的内容,之前学生学习了基因工程,本节是细胞水平技术的开启篇,主要包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术,由于此前学生已经学习了植物组织培养技术的相关知识,并且对植物细胞工程有了一定的了解,为本节课的学习打下了一定的基础,所以本节课的重难点就是植物体细胞杂交技术。
经过必修课的学习,学生已经具备了一定的细胞学基础,再加上基因工程相关知识,为新知识的学习奠定了良好的认知基础。
选修3 主要以现代生物前沿科学—生物工程为主,对于学生来说比较陌生,但在生活中却经常听说过的一些事例,例如,转基因克隆羊、试管婴儿等。
所以在这册书的学习中,教师应该将理论知识与实际生活相联系,激发学生的学习兴趣,将抽象复杂的知识及实验技术与日常生活融合在一起,传授给学生。
二、核心素养:
1、生命观念:简述植物体细胞杂交技术的概念及原理。
2、科学探究:掌握植物体细胞杂交技术的基本流程。
3、社会责任:认同植物体细胞杂交技术的现实意义。
三、教学过程:
视频导入:播放一段英国Thompson & Morgan 公司的园艺主管保罗·汉索(Paul Hansord),通过长达15 年的反复试验培育出的一株“一藤双生”植物——番茄薯,即番茄-马铃薯。
(播放视频,激发学生的求知欲和学习兴趣。
)
紧接着设问请同学们充分合理的发挥想象力,怎样才能培育出这种地上结番茄、地下长马铃薯的作物?(学生自由想象,可能会提出,用基因工程、嫁接、杂交育种。
这是老师不要急于评判对错,而是给予适当的肯定和鼓励)。
紧接着提出以下两个问题,让学生思考和回答。
问题一:超级作物番茄-马铃薯之所以能地上结番茄和地下长马铃薯,从根本上来说是因为它同时具有?
学生集体回答:同时具有番茄和马铃薯二者的遗传物质。
问题二:通过传统的杂交育种能否培育出番茄-马铃薯?为什么?
学生思考,提问一位学生回答,不能,因为二者之间有生殖隔离。
(如果回答不上来,就让别的学生予以补充,教师适当引导。
)
怎样才能培育出这种地上结番茄、地下长马铃薯的作物?
展示材料1:人和鼠细胞的融合实验,引导学生去思考如何培育出番茄马铃薯?
学生回答:把番茄细胞和马铃薯细胞融合在一起,并培育出一个完整个体。
教师指出:这就是今天我们要讲的植物体细胞杂交技术-------------- 引出新课。
教师展示本节课的核心素养:
【核心素养】--------------- 学生读出。
1、生命观念:简述植物体细胞杂交技术的概念及原理。
2、科学探究:掌握植物体细胞杂交技术的基本流程。
3、社会责任:认同植物体细胞杂交技术的现实意义。
给出下图教师设问:给大家提供马铃薯和番茄细胞,要想获的番茄--马铃薯杂种植株,可能会遇到哪些障碍?(学生思考,独立完成,学生提出教师予以适当总结)。
让学生自由讨论,提出自己想到的在植物体细胞杂交技术的过程中可能会遇到的问题?
(问题:细胞壁的问题?融合时候不一定完全按照人类的想法去融合?融合的过程中可能会出现突变的问题?如何将融合细胞变成一个个体等问题。
)
引导学生带着问题去阅读课本。
①如何去掉植物细胞的细胞壁?
②促进原生质体融合的方法有哪些?
③原生质体融合的原理是什么?融合的细胞有几种?(最多考虑两两融合)
④杂种原生质体再生出细胞壁与那些细胞器有关。
学生回答:
①酶解法②物理法、化学法③植物细胞膜的流动性,5 种④高尔基体和线粒体。
展示一个植物体细胞杂交的过程的动画或视频。
引导学生尝试用箭头、文字或图像画出植物体细胞杂交的流程图。
学生小组合作、讨论,完成图像。
收集画得比较快的三个小组的图画,展示优秀流程图,安排本组内一名同学去讲解过程图,教师适当补充,并强调出过程中的重难点和易考点。
(展示优秀的图片,并予以鼓励------ 激发学生的学习热情。
)
在学生掌握了植物体细胞杂交的流程后,带领学生一起自然生成植物体细胞杂交的概念,
并强调其中的重难点。
设置2 个典型例题进行简答测验。
典型例题1
与创造“番茄—马铃薯”杂交植株有关的生物技术是()
①转基因技术②细胞核移植③植物组织培养④细胞融合
A. ①③
B.③④
C.②③
D.①④
典型例题2
1)请写出数字所代表过程的含义?
2)原生质体实际融合中可能会形成几种细胞团?与④密切相关的细胞器是?
深化拓展:
①番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,植物体细胞杂交植株是几倍体?②如果用番茄和马铃
薯直接进行有性杂交,后代是几倍体?③两种方法获得的个体都可育吗?(与必修二的知识相
联系,深化学生对本节知识的理解)。
展示植物体细胞杂交技术的成果图片:番茄--马铃薯植株、烟草--海岛烟草、白菜--甘蓝的图片,引出植物体细胞杂交的意义。
追问:为什么番茄--马铃薯植株同时具有了番茄和马铃薯的遗传物质,却没有同时长出番
茄和马铃薯哪?引导学生从基因间的相互作用去思考回答问题。
学生回答。
教师展示答案:
生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,两份遗传物质的表达受到相互干扰,所以不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
本节知识小结:
(展示课本P37 页异想天开绿色奶牛的假想图)。
过渡提问:通过植物体细胞杂交技术,我们已经实现了植物细胞和植物细胞之间的杂交融合,能不能让动物细胞和植物细胞相互杂交,培育一个植物与动物细胞的杂合体?引导学生根据植物体细胞杂交的过程图,去大胆设计植物细胞与动物细胞杂交的流程图?并让学生大声说出其设计的流程?教师予以点评和肯定学生的成果。
教师展示一个设计好的流程图。
最后,教师展示一张图片
科学的道路还需要走的很远,但我们相信,成功总会留给时刻努力的人!
对学生进行德育方面的教育,培养学生大胆创新,勇于实践的精神!
本节知识总结。
四、作业布置完成同步练习册P23 页。
五、板书设计
植物体细胞杂交技术
一、概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新
的植物体的方法。
二、原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
三、流程:
四、意义:打破生殖隔离,克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
六、教学反思。