2.1.1《植物细胞工程的基本技术》(教学设计)
2.1 ．1 植物细胞工程的基本技术
一、教学目标
1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2.列举植物细胞工程的实际应用。
3.尝试进行植物组织培养。
情感态度和价值观
体验植物组织培养技术
能力方面
尝试植物组织培养技术
二、教学重点和难点
1.教学重点
（1）植物组织培养的原理和过程。
（2）植物体细胞杂交的原理。
（3）植物细胞工程应用的实例。
2.教学难点
植物组织培养的实验
三、教学策略
本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。教师可采用讲授为主结合讨论的方法。
四、教学手段
录像、软件。
五、教学过程
教学过程教学内容
1、课前预习，生： 1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。
布置预习作2．对高一必修课中与上述两知识点有
业关的内容进行全面、充分地复习。
3．找出新旧知识之间的联系与区别。
师：引导学生观看专题的首页的三幅
2、创设情境图，题图的愚意是表明细胞工程是在细引入新课胞水平的操作，它包含植物细胞工程和
动物细胞工程等方面。在章引言中通过
列举细胞工程的应用，把学生带进细胞
教学手段和方法
学生复习旧的知识
显示三幅图，教师
按图讲解，以引入
新课，课件显示本
预期目标
复习旧知识，为
学习新的知识奠
定基础。
使直白的教学内
容变得有思维力
度。
工程的科技领域。引导学生总结细胞工
程的概念。
师：细胞工程是指应用细胞生物学和分
子生物学的原理和方法，通过细胞水平
或细胞器水平上的操作，在细胞整体水
平或细胞器水平，按照人们的意愿来改
变细胞内的遗传物质或获得细胞产品
的一门综合科学技术。根据操作对象的
不同，可分为植物细胞工程和动物细胞
工程两大领域。
师：为什么植物的一个花瓣就可以培育3、学习新课出完整的植株呢？
植物细胞工生：细胞的全能性
师：对，是细胞的全能性，我们一起把
程的基本技细胞的全能性知识复习起来
术师：投影显示质疑问题。
（1）细胞
1、什么是细胞的全能性？表现全能性的全的
条件？
能性2、为什么运用植物组织培养技术能把
a 定义植物离体器官、组织或细胞培养成完整
b 原因植物体？
3、克隆羊“多莉” 的诞生说明了什么？
c 植物细胞表4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？
现出全能性
对于问题 4：教师启发学生将题目读懂的必要条件
弄透，对新旧知识进行必要的加工和整
合，再得出结论
2、为什么运用植物组织培养技术能把
植物离体器官、组织或细胞培养成完整
植物体？
生：细胞的全能性：
师：何为细胞的全能性？
生：已分化的细胞仍然具有发育成完整
个体的潜能。
师：为什么已分化的细胞仍然具有发育节课的标题 2.1 ．1
植物细胞工程的基
本技术。
提出问题，引出细
复习旧知识，为
胞的全能性的复习
学习新的知识奠定基础。
课件显示问题，学
生思考
启发学生回答问题
学生一一回答问题
教学过程
（ 2）植物细
胞工程的基本技术
细胞脱分化a概念
b实质
c结果
教学内容
成完整个体的潜能
生：原因：生物体的每一个细胞都含有本
物种的全套遗传物质，都有发育成完整
个体的全套基因。
师：回答得很好
师：植物细胞表现出全能性的必要条件
是什么？
生：植物细胞表现出全能性的必要条件：
离体、提供营养物质、激素及其他适宜
条件。
3、克隆羊“多莉” 的诞生说明了什么？
师：动物细胞随着细胞分化程度的提高
而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是
指整体细胞而言。（细胞核，它含有保
持物种遗传性所需的全套基因，而且并
没有因细胞分化而丢失基因，因此高度
分化细胞的细胞核仍具有全能性）
4、生物体内的细胞为什么没有表现出
全能性，而是分化成不同的组织器官？
师：在生物体内，由于基因的选择性表
达，细胞不能表现出全能性，而是分化
成为不同的组织器官。
师：如何把植物的一个花瓣就可以培育
出完整的植株呢？
生：植物细胞工程的基本技术
生：概括其过程：离体的植物器官，组织
或细胞脱分化形成愈伤组织，再分化根、
芽，最终形成植物
师：脱分化的概念是什么？
师：脱分化的概念：分化的细胞经诱导
后，失去特有的结构功能转变成末分化
的细胞的过实程。实质：是恢复细胞的
全能性的过程（脱去细胞分化）
师：脱分化的结果是什么？
生：形成愈伤组织
师：下面学生根据植物细胞工程的基本
技术的过程讨论书本上的讨论
生：回答书本讨论1，2， 3
生：讨论题 1 植物组织培养中用到的培养
基含有丰富的营养成分，有利于培养物的
生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅
速生长，所以植物组织培养过程中污染现
象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生
长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，
而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对
培养物有害的物质，导
教学手段和方法
这个内容学生回答
不全，教师补充
这个内容学生回答
不全，教师补充
学生观看植物细胞
工程的基本技术的
录象片胡萝卜的组
织培养，教师引导
学生概括其过程，
教师给以引导
新的概念，教师阐
明
学生讨论书本上的
讨论题
学生归纳
预期目标
细胞的全能性的
相应知识回
忆
分清植物细胞全
能性与动物全能
性的不同
使学生体验到科
学是一个探究过
程，从而解决难
点
学生掌握概念
把本节课的难点
植物细胞工程的
基本技术的过程
分解成问题讨论
解决
教学过程
植物细胞工程的基本技术的流程图
脱分化处理的必要
教学内容
致培养物迅速死亡。
师：回答很好
生：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）
也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤
组织比较困难。
师生一起：完成完成植物细胞工程的
基本技术的流程图
师： 1、离体的器官、组织或细胞如果不
进行脱分化处理，能否培养成完整的植
物体？
2、决定植物细胞脱分化、再分化的关
教学手段和方法
师生一起完成植物
细胞工程的基本技
术的流程图解
进一步提出问题学
生讨论
预期目标
培养学生的总结
能力，使学生体
验到科学是一个
探究过程，
使学生把握关键
知识
键因素是什么？
生： 1、不能，因为细胞已经分化，失
去了分裂能力。
师：植物激素的种类和比例。特别是生
长素和细胞分裂素的协同调控作用在
组培中非常重要，被称为“激素杠
杆” 。
师生一起归纳：植物细胞培养的概念：
无菌和在人工控制的条件下将体的植
物器官组织．细胞，培养在人工配制的
培养基上，给予一定的培养，诱导产生
愈伤组织，芽丛，最终形成完整的植
（ 3）植物体株．它植物是细胞工程的主要技术
师： 20 世纪 60 年代，有的科学家提出
细胞杂交技这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交，
术培育出一种地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。这就要用到植物体细
植物体细胞胞杂交技术。
杂交技术概师生：植物体细胞杂交技术的概念师： 1．你认为两个来自不同植物的体
念细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什学生回答
第二个问题教师点
拔
师生一起归纳植物
细胞培养的概念
设置情境引出新的
知识
师生一起学习重点
概念
归纳重点概念
自然过度到植物
体细胞杂交技术
的内容
利于后面知识
教学过程过程 1
去除细胞壁
教学内容
么？
生：去除细胞壁
师：2. 有没有一种温和的去细胞壁的方
法？
生：有 , 用酶，纤维素酶和果胶酶去细
胞壁
师：补充：酶有专一性，而细胞壁的主要
成分是纤维素和果胶，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。
教学手段和方法
学生阅读书本回答
问题
教师补充
的理解
预期目标
培养学生的阅读
能力及解决问题
的能力
解决技术的第一
个关键步骤
师：（ 3）如果两个来源不同的原生质
体发生融合形成了杂种细胞，下一步该
对此细胞做何种处理？
生：植物组织培养，培育成新的植物体
师：以上就是植物体细胞杂交技术的第
一个关键步骤，过程二关键步骤如何？
师：细胞壁去除之后，另一个关键关键
环节就是原生质体融合，而把原生质体
过程 2 诱导的放在一起会自然融合吗？
生：必须要一定的技术进行人工诱导。
原生质体融师：人工诱导方法有哪些？
合生：人工诱导的方法物理法：离心. 振
动 . 电激。化学 : 聚乙二醇 (PFG) 作诱导 a 是关键环节剂
b 人工诱导方师生：
法:物理：离
心.振动.
电激。化学 :多媒体展示电激法
将野生马铃薯与栽
培马铃薯进行细胞
融合
师生共同总结植物
体细胞杂交技术的
流程图
自然转入第二个
过程的学习
学生体验科学技
术是不断发展的
过程
体现知识的准确
运用
聚乙二醇(PFG) 作诱导
剂
c植物体细胞杂交技术的流程图师：①流程图中为了简化，仅画了一
个马铃薯的原生质体与一个番茄的原
生质体之间的融合，可真正在实际操作
过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许
多番茄的原生质体放在一起，让它们自由
融合，再从中筛选出所需的杂种细胞。②
由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，
如不作任何处理，把它们放在一起，让它
们自然融合是不可能
的，所以原生质体间的融合必须要人工
诱导。
师：植物体细胞杂交技术的意义如何？
生：克服远源杂交不亲和的障碍，培育
植物体细胞杂交技
术流程图进行总结
说明培养思维的广阔
性
植物体细胞杂交技术的意义
4、总结新学知识
5、布置作业出自然界中没有的、具有优良品质的新
品种师生共同找出成果
师生：成果：白菜- 甘蓝等
书后思考与探究
学生为主，教师引
导
学生完成，下节课
由学生回答
学生明确这节知
识结构，掌握重
难点