高中生物《植物体细胞杂交技术》优质课教案、教学设计

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