教学设计
课程基本信息
学科
生物
年级
高二
学期
春季
课题
通过体细胞杂交可获得新的植物体
教学目标
1.通过原生质体制备和融合的模拟活动，认同酶的专一性和细胞膜流动性的原理，强化结构与功能相适应的观念。（生命观念）
2.基于事实和证据，运用资料分析，类比推理的思维方式，优化育种策略，探讨异源融合细胞的筛选方案，提升迁移应用及逻辑推理能力。（科学思维）
3.通过发现和解决体细胞杂交技术涉及的若干问题，能够理解体细胞杂交技术的基本原理，并认识到通过该技术可以获得具有新遗传特性的植物体。（科学探究）
4.结合体细胞杂交技术的发展史和最新科研成果，讨论体细胞杂交技术在植物育种方面的应用前景，增强对科学技术的社会责任感。（社会责任）。
5.通过AI绘图、AI问答、AI视频等现代技术的应用，学会借助信息技术解决疑难问题。
教学重难点
教学重点：
借助物理模型，体会原生质体制备的方法，认同原生质体融合的多种结果。
植物体细胞杂交过程中各环节操作要点及需要解决的问题。
教学难点：
1.植物细胞去壁过程需面临和解决的原生质体涨破、污染、筛选和纯化等若干问题。
2.结合应用体细胞杂交技术分析植物育种中遇到的实际问题，并尝试提出解决方案。
教学过程
教学活动
教师活动
学生活动
设计意图
课堂导入
教师提出问题：一株植物能否实现“美味薯条蘸番茄酱”？并展示智能AI自动生成的“番茄-马铃薯”植株。
通过AI绘图、观看视频等方式导入，激发学生学习兴趣。使学生
学习任务一：育种策略分析与选择
引导学生思考：如何才能培育出这种“地上部分结番茄，地下部分长土豆”的新品种呢？。【展示常见育种方式，暂停视频分析和选择】
引导学生思考：那么有没有一种方法可以使一棵植株上兼有两者全套的遗传信息呢？我们一起来看嫁接技术能否做到？
引导学生思考：是否可以在这些策略的基础上创新育种方式，既可以像基因工程一样融入基因，又能够像嫁接一样保持两者全部遗传特性呢？
学生结合育种目的：培育“番茄-马铃薯植株”，对常见育种方式进行分析
学生观看视频，体会嫁接技术理论上可以达到育种要求。
在各种育种方式的技术上提出，将两亲本遗传物质融合到一个细胞---体细胞杂交
策略主要指根据解决实际问题的需要对相关概念、规则和原理进行选择和重组的过程。
任务一的设计旨在让学生对各种策略的优缺点加以分析，优化创新，提出新的育种方案
学习任务二（重点）：逐步剖析体细胞杂交技术流程
学习任务二（重点）：逐步剖析体细胞杂交技术流程
学习任务二（重点）：逐步剖析体细胞杂交技术流程
学习任务三：结果偏差析缘由
了解：植物体细胞杂交实验研究历程
延伸思考：与杂交育种的异同点？
联系实际应用技术模型
活动1：初步构建技术路线图活动2：发现并解决各环节操作难点
问题1:植物细胞融合遇到的第一个障碍是什么呢？
借助AI问答，图片展示等方式理解“原生质体”、“原生质层”的概念
问题2、如何去除细胞壁获得原生质体?
①借助物理模型，模拟酶解去壁的过程：“泡沫板模拟细胞壁，水晶泥模拟原生质体”。手动剥除泡沫板，可模拟机械法去除细胞壁的过程；将丙酮溶液倒入培养皿中，稍没过细胞模型，基于相似相溶的化学原理，丙酮会缓慢溶解泡沫板，但不会溶解水晶泥，模拟了利用酶的专一性去除细胞壁，也减少了对原生质体的破坏。
②分段播放实验操作视频，思考如何解决去壁过程中将会面临的若干问题：有了细胞壁的保护，如何避免原生质体的涨破？如何保证原生质体不被杂菌污染？如何纯化分离原生质体？所得到的原生质体活性一样吗？如何检验
问题3、如何诱导原生质体融合?①介绍诱导方法和原理
②两亲本原生质体的融合模拟活动
问题4、如何筛选出异源融合的原生质体？
【资料分析，知识迁移】
资料1：1970年，科学家通过人-鼠细胞融合实验，证明了膜蛋白呈现流动状态。
资料2：在HAT培养基中，B淋巴细胞高度分化而不分裂，骨髓瘤细胞因不能合成核苷酸而被淘汰，杂交瘤细胞则借助B淋巴细胞的遗传特性合成核苷酸，而长期存活与繁殖。
资料3：植物不同部位的细胞颜色、大小、形态有差异。
问题5：如何利用杂种细胞获得杂种植株？
回顾上节课植物组织培养相关内容，并尝试完善体细胞杂交技术路线图。
活动3：完善体细胞杂交技术流程图
展示1978年梅尔彻斯等科学家利用体细胞杂交技术获的“马铃薯--番茄”的结果图片，分析原因。
尽管如此，科学家们从1960年成功制备原生质体，到1978年成功培育杂种植株，经过了漫长的研究历程，该技术的不断完善和应用经过了无数科技工作者的不懈努力，最后老师给大家分享一项科研新成果，让我们一起感受科研人的辛勤和执着
与传统杂交育种进行对比
【课外探讨】1.植物A细胞核中具有耐盐碱基因，植物B细胞质中具有高产基因，如何利用体细胞杂交技术获