本站原创摘 要 叙述通过“植物细胞工程”一节的教学,让学生初步了解和掌握植物细胞工程的基本技术手段,认识生物科学,了解生物科学发展前景和在实践中的广泛应用：培养学生小组合作和独立解决问题能力.
关 键 词 植物细胞工程 植物组织培养 植物细胞的全能性
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
1 教材分析及设计思路
“植物细胞工程”是苏教版高中生物教材选修3第二章“细胞工程”的第二节,本节主要学习内容是植物细胞工程的技术手段之一：植物组织培养技术及依据的理论基础、应用于农作物育种的广阔前景.其中植物组织培养的原理和过程是教学的重点和难点,它承载着学生认识科学技术、了解生物科学发展的前景以及科学探究能力等科学素质的培养.
设计思路：依据细胞全能性原理可以进行植物组织培养,学生在必修I模块已有了初步认识,让学生通过回顾已掌握的知识,创设问题情景,激发学生积极思维,积极讨论,共同协助,培养学生小组解决问题和提出问题的能力.在讨论解决问题的过程中加深对知识的理解.本节知识起承上启下的作用,所以通过回顾已有知识加深新旧知识的联系,引出植物细胞工程的技术手段之一,植物的组织培养技术,并且这部分内容与人类生产、生活密切相关,所以应该紧密联系生活实际,举出相应的实例,加强对知识宏观七的把握,要求学生用举例方式说出植物组织培养技术在农,林业及濒危植物的保护等方面的具体应用.
2 教学目标
2.1 知识目标
(1)简述植物组织培养的概念和过程.
(2)捕述人工种子的结构和应用.
(3)植物组织培养在生产实际中的应用.
2.2 能力目标
(1)培养阅读能力,观察能力,思维能力,小组互助合作学习能力.
(2)尝试植物组织培养技术,学会制作人工种子模型.
2.3 情感态度与价值观
(1)形成生物体结构与功能,局部与整体相统一的观点.
(2)认识生物科学的技术手段及生物科学的进展,正确理解科学、技术、社会之间的关系,激发乐于学习生物科学的兴趣.
(3)体验人工种子设计的科学性和巧妙性.
(4)培养学生对社会的责任感,并激发求知欲.
3 教学过程
3.1 课前准备
教师要求学生课前搜索现代生物技术在农业生产中的应用及成果(重点了解植物组织培养技术).教师准备：马铃薯、人工胚乳、花生等实验材料；多媒体课件：番茄一马铃薯图片,植物组织培养的过程的视频材料(胡萝卜形成层培养过程),人工种子图片.
3.2 创设情景,引出新课
我国人口众多,随着人口快速增长与人均占有耕地面积逐渐减少之间的矛盾日益突出,因而粮食问题已成为人们亟待解决的紧迫问题,于是人们提出一个梦想：番茄的果实和马铃薯的块茎是经常食用的蔬菜,能否让一株植株地上部分结番茄,地下部分长马铃薯呢这个幻想可能实现吗(图片展示番茄――马铃薯)现在已经被成功培养,就是应用植物细胞工程的技术手段(引入新课).
问题讨论：
①植物细胞工程的理论基础是什么通常采用的技术手段有哪些
②植物组织培养技术的理论基础是什么
③什么叫做细胞全能性
④为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能
⑤动物细胞具有全能性吗
⑥生物体所有细胞全能性都一致吗
教学意图：教师设计的一系列问题,学生回顾原有的知识通过小组讨论分析思考,在解决问题的过程中掌握知识；开展“自主、合作、探究”式学习活动,理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次；对必修I课中与上述两知识点有关的内容进行全面、充分地复习；找出新旧知识之间的联系与区别.
3.3 学习植物细胞的全能性
教师纠错并归纳总结细胞的全能性概念、原因.
问题讨论：
①具有全能性一定能表现出全能性吗(展示图片：科学家利用菊花花瓣培养的菊花)
②为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢
③为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完整的植株呢
④怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株,应该如何操作
教学意图：由一个知识点过渡到另一个知识点,在问题的积极探讨中,充分激发学生思维.自然而然的过渡可以更好地激发学生求知欲.
3.4 学习植物组织培养技术：
概念：分析把握三个要点：①原理；②条件；③材料.
过程：请阅读课本第46-47页有关内容和图示,分小组讨论分析和回答以下问题：
①植物细胞表现出全能性的条件有哪些
②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
③为什么切取胡萝卜根的形成层,其他部分也能培养成小植株吗
④培养基的成分有哪些
⑤请学生们根据上述过程概括出植物组织培养技术的流程图,并与其他同学交流.
然后播放胡萝卜形成层组织培养的有关视频,总结归纳.
教学意图：通过独立阅读,培养学生一定的自学能力,归纳总结能力；小组合作探讨、相互启发,实现优势互补,对知识的理解更加深刻；视频及图片具有直观、生动、形象等特点,能激发学生的探究和学习兴趣,使学生所学知识立足于实际,增强知识的可信度.
拓展：(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、再分化的关键因素是什么
3.5 强调几个概念
教师需要强调愈伤组织、植物细胞的脱分化、植物细胞的再分化等概念.
教师设问：既然愈伤组织能发育成植物,那能不能把愈伤组织先保存起来,像种子一样等需要时再用呢可以制成人工种子.
3.6 学习人工种子
教师讲述：这个设想最初是由英国科学家于1978年提出的.这一设想引起人们极大兴趣.因为不少植物需要生长数年才能结出种子；优良的后代因发生性状分离而丧失其优良特性；种子的生产受季节、气候和地域的限制；制种需要占用大量土地.(启发学生回忆玉米、小麦等植物种子的结构)要求学生按这种思路,来研究人工种子的制备.(教师发给学生材料,由学生根据课本第47页,制作“人工种子”模型.)
教学意图：促进学生角色的转变,由被动接受者转变为主动的参与者,让他们在实践活动中体验、领悟生物知识；培养学生动脑、动手的习惯,加深对知识的理解和掌握.
3.7 在轻松愉快的学习环境中归纳总结和拓展
植物细胞工程中应用到的技术手段包括植物组织培养、植物细胞培养、植物体细胞杂交,其中植物组织培养是基础,它的应用在现代农林业中越来越广泛,可以快速繁育无病毒的植株,并能保持母本的优良形状.
3.8 布置课后作业
根据人工种子的制作要求,教师可进一步让学生提供其他可以做人工种子模型的材料,并讨论：
人工种子有哪些优点呢
同时举例说出植物组织培养在农林业及濒危植物保护等方面有哪些应用.
4 课后反思
本节课引课新颖自然,激发学生对新知识极大的兴趣,教师创设一系列问题情景,引导学生进行课堂回顾和谈论,分小组解决.讨论很激烈,充分调动了学生学习的主动性和积极性.以旧知识引出新知识,使学生在已有掌握知识水平上加深和拓宽；新知识点由学生阅读后,根据教师所设计的问题,讨论解决.在真正意义上做到把课堂还给学生,充分发挥教师的指导作用,学生通过讨论对知识的掌握更加深入,并发挥小组合作学习的优势,拓宽了知识面.