《植物細胞工程的基本技術》教學研究

貴州省貴陽市第三實驗中學　　崔熙媛　　王龍舞

《植物細胞工程的基本技術》教學研究

貴州省貴陽市第三實驗中學崔熙媛王龍舞

本文從教材分析、學情分析、命題趨勢和教學建議四個方面闡述《植物細胞工程的基本技術》第一部分的教學設計。

教材分析 學情分析 命題趨勢 教學建議

一、教材分析

1.本節課的地位。《植物細胞工程的基本技術》是人教版高中生物選修3《現代生物科技專題》第二個專題第一部分的內容。在考綱要求中屬于Ⅱ類，處了解水平。本節課以上一專題《基因工程》為依托，從較為抽象的基因、蛋白質等分子水平上升到相對宏觀的細胞水平，旨在讓學生了解細胞工程技術的基本理論和方法步驟。同時，為學生后面將要學習的動物細胞工程、胚胎工程打下良好的理論基礎。

2.能力要求。①嘗試進行植物組織培養。②運用細胞的基礎知識，分析細胞工程的理論基礎。③搜集有關細胞工程研究進展和應用方面的資料，進行整理、分析和交流。④通常以工農業生產的具體事例為命題背景考查學生觀察、分析、探究的能力。

3.知識要求。①要求學生可以簡述植物組織培養技術的理論和實驗過程，掌握體細胞雜交的原理和技術路線，理清細胞全能性和基因選擇性表達的原因和作用。②簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術及其應用。

4.考查題型。從考查形式看，可以分為以下幾種情況：第一基本概念、原理、步驟的識記—填充和簡述。第二基本原理應用—簡述。第三基本原理和過程的分析、運用—填充、簡述、作圖。

二、命題趨勢

本節內容在高考中的考查形式以填充、簡述、作圖為主，滿分為15分。2013年全國課標卷Ⅱ理綜第40題考查了本節內容。

［生物—選修3：現代生物科技專題］甲、乙是染色體數目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。回答下列問題：

（1）為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用___酶和___酶去除細胞壁，獲得具有活力的___，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養形成___組織，然后經過___形成完整的雜種植株。這種培育技術稱為___。

（2）上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指___。假設甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是___。

（3）這處雜交植株可通過制作人工種子的方法大量繁殖。經植物組織培養得到的___等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。

解析：本題主要考查植物細胞工程的植物體細胞染交技術及相關應用。同時，從側面考查必修教材中的染色體數目變異以及減數分裂相關知識。

（1）該新型藥用植物是通過植物體細胞雜交技術獲得的，要獲得有活力的原生質體才能進行體細胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細胞壁，再用PEG誘導兩者的原生質體融合，再采用植物組織培養技術獲得雜種植株。植物組織培養的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，再分化形成植物體，利用植物細胞的全能性。

（2）如果植物甲、乙是兩個物種，兩者不能通過有性雜交產生可育后代。原因是甲、乙有性雜交所產生的后代在減數分裂過程中同源染色體聯會異常，存在著生殖隔離。但植物甲、乙通過植物體細胞雜交技術產生的后代卻是可育的，因為在減數分裂過程中同源染色體能完成正常的聯會，產生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細胞雜交得到的后代是異源四倍體。

（3）人工種子生產不受氣候、季節和地域等因素限制，可以避免后代不發生性狀分離等。因此，植物細胞工程重要的應用之一是制備人工種子，用到的核心技術是植物組織培養技術：將植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。

三、教學建議

1.構建完整的知識體系。首先，教師要使學生明確本模塊的知識體系，幫助學生建立模塊內容的整體認識。其次，教師展示專題的知識框架，讓學生了解專題內容在考試大綱中的要求。同時，教師可以引導學生找出本專題和必修內容的聯系。例如，植物細胞工程技術可與必修內容中細胞的結構、細胞的分化、細胞的全能性及植物的激素調節有關。本節內容涉及眾多概念。下圖以概念圖的形式表示本節主要概念之間的邏輯關系。

植物細胞工程概念圖

2. 借助基本步驟流程圖、過程示意圖，突破重點和難點。本專題的核心內容和主干知識是植物組織培養和植物體細胞雜交技術的操作程序。教師可利用教材內容梳理知識內容，構建學科體系，突破重點和難點。試題中經常會以簡述或者填圖形式考查學生應用基本原理解決實際問題的能力。所以，教師在平時的授課過程中可以采取默寫或填寫流程圖等形式，訓練學生的圖文轉換能力。

3. 加強有效的課堂訓練。學生要狠抓扎實的基本功，如默寫流程圖、挖空填寫、背誦重要的過程、原理等。教師可以利用學生的早讀時間考察學生的背誦內容。

ISSN2095-6711/Z01-2016-11-0163