有关植物细胞工程论文
植物细胞工程是植物细胞水平上进行遗传育种操作的新兴技术。下面是小编为大家整理的有关植物细胞工程论文，供大家参考。
有关植物细胞工程论文范文一：“植物细胞工程”一节的教学设计
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，能激发学生的探究欲望和学习兴趣，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;优良杂种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。
有关植物细胞工程论文范文二：植物细胞工程实验教学改革探讨
摘要：针对在植物细胞工程实验教学中进行的改革和探索，从实验设施改善、实验项目完备、设计性实验设置和实验结果观察与分析等方面进行了探讨，以供实验教学参考。
关键词：植物细胞工程;实验教学;改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324(2016)14-0217-02
植物细胞工程技术是生物学的重要研究技术和手段，是现代生物技术的重要组成部分，广泛应用于农业、园林、工业和医药业等[1]。因此植物细胞工程成为大学生物学方向的一门重要专业课程。植物细胞工程是以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性学科，其实践性、操作性和技术性很强，实验课的重要性尤为突出，它要求学生运用已掌握的基本理论知识和基本实验技能，完成较为复杂的专业技术实验[2]。通过本课程的教学，引导学生用所学知识解决生产中的实际问题，提高了其理论联系实践、解决问题和分析问题的能力。在以往的课程教学中，存在着重视理论、轻实践的倾向，实验课时比例小，学生动手操作的机会少，难以真正掌握培养基配制、高压灭菌、无菌操作等组织细胞培养实验技术。针对上述问题，为培养应用型人才的需要，我们依据植物细胞工程课实验技术性强的特点，从多方面改革实验教学，收到了较好的效果。
一、改善实验设施和实验环境
为加强实验教学，扩大植物细胞工程实验室规模，分别建立了准备室、化学实验室、接种室、培养室和分析室，同时建造大型温室，主要用于组培苗的移栽驯化;购置新型超净工作台、人工智能气候箱、臭氧发生器、细胞融合仪、解剖镜、振荡器、切片机、高压蒸汽灭菌锅和各种规格的组织细胞培养瓶等，这为植物细胞工程实验课程开设奠定了良好的物质基础。植物细胞工程绝大部分实验要求在无菌的环境下进行，因此我们设置专人专门定期为准备室、接种室、培养室和人工智能气候箱等进行无菌消毒处理，一般30天左右培养室和接种室用乙二醇进行熏蒸一次，平时每隔2～3天用臭氧进行消毒一次，每次实验结束要用新洁儿灭溶液进行地面和桌面消毒。同时制定有效的实验室安全管理措施，要求学生在培养室和接种室实验时一定要更换工作服、穿用一次性鞋套;接种过程中佩戴无菌消毒口罩和一次性卫生手套;接种时要求工作台提前吹无菌风30分钟以上，并进行紫外线照射消毒;培养过程中发现的污染植株一定要及时移出培养室并进行再次灭菌后洗涤，确保整个实验环境安全、卫生和无菌。
二、实验项目与专业和生产实践紧密结合
为提高学生学习和实验兴趣，同时结合植物细胞工程技术在农业和园林业中的应用，开设实用的实验项目，准备充足的实验材料供学生实验选择：如花卉(月季、文心兰、卡特兰、石斛兰、马蹄莲、康乃馨、蝴蝶兰)快繁，药用植物(菊花、桔梗、铁皮石斛、栝楼)快繁、经济作物(甘薯、马铃薯)脱毒快繁、植物细胞(烟草、胡萝卜愈伤组织及细胞和原生质体)培养，花药(百合、小麦、玉米花药)培养，胚胎(小麦、玉米胚胎)培养，细胞(烟草叶片原生质体、胡萝卜愈伤组织细胞)培养等。不同的实验项目有各自的特点：菊花快繁项目可以让学生了解普通植物快繁的一般过程;铁皮石斛快繁可以让学生理解兰科植物特殊的增殖方式――原球茎增殖;小麦花药培养可以使学生加深对单倍体的认识，明确植物细胞技术在植物育种中的应用;而马铃薯脱毒项目是植物细胞工程的一个重要应用领域，学生可以加深对植物病毒的认识并学会植物脱毒的方法。在这些项目中基本都是以常见的植物作为试验材料，与农业、园林专业和医药业紧密结合，使学生意识到植物细胞工程技术与自己所学专业及生活关系密切，对个人将来的就业很有帮助，从而提高学生学好这门课程的积极性。此外，实验项目的设计还考虑到生产实际，目前全球的兰花工业蒸蒸日上，我国各地也有很多兰花生产和销售公司利用植物细胞培养技术繁殖兰花取得成功的案例。园林专业的学生将来就业可能选择这样的单位，为了使学生在校学习的内容与市场接轨，更快地适应工作，可开展石斛兰等快繁项目。每个实验项目都会涉及培养基的设计和配制、培养基的消毒灭菌、外植体的选择和消毒、无菌操作等实验技能的训练，经过一个学期的实验课程，学生基本可以熟练掌握植物细胞培养的基本技术。在这些项目中，对马蹄莲快繁项目设计了完整的项目流程，包括马蹄莲初代培养、继代培养、生根培养和炼苗移栽，使学生掌握植物快繁的完整过程;在细胞培养环节中，设置教学实习，让学生对烟草叶片进行原生质体的游离和培养，掌握细胞培养的基本操作过程，并了解细胞培养的意义。
三、设置设计性实验，提高学生知识综合应用能力和创新能力
在植物细胞工程课程的教学中，通过前期的理论学习和基本的实验操作，学生掌握了本课程的基本原理，对教材上的实验结果进行验证，掌握了一定的实验操作技能，为进一步培养和提高学生独立思维能力和创新能力，在教师指导下，进行探索的设计性实验，效果会更好。本课程综合实验材料的特性及实验过程的知识应用和实验操作等因素，把“烟草叶片愈伤组织的诱导与分化”设置为设计性实验。在进行设计性实验的过程中，教师首先引导学生确定烟草叶片的诱导目标，是诱导叶片生根、生芽或愈伤组织等，让学生根据自己的培养目标，运用所学的基础知识并查阅相应的书籍和资料，设计相应的实验方案，进行独立实验操作，达到自己的实验目的。由于设计性实验的主体是学生，整个实验过程由学生独立设计和操作，实验中出现的问题由学生自行解决，因此设计性实验突出了学生在实验过程中的主体地位，发挥了学生的开创性思维和综合应用知识的能力[3]。
四、注重实验结果观察和分析
植物细胞工程实验最大的特点在于其大部分的实验结果不能在本课堂上即时得出和观察，接种在培养基中的外植体需在一定的温度、湿度和光照等适宜条件下培养生长一定时间后才能出现明显的生理指标变化，进而进行观察、分析和记录。不同生长时期其生长状况不同，因此需要多次分时间段观察和记录，最终分析各次结果，得出最终实验结果。外植体一般在接种后2～3天观察细菌污染情况，此时如发现有细菌污染，则要及时记录并对污染材料进行处理;7天左右观察真菌的污染情况，并进行记录、分析和处理，为以后的实验积累经验。接种后每5～7天观察外植体的生长变化，并进行各项生理指标的记录和分析。例如接种的烟草叶片，一般10天左右能观察到其生长和分化的明显变化，不同培养基其诱导烟草叶片的生长情况明显不同，生根培养基中能明显观察到叶片下面有细小的根毛开始生长，诱导愈伤的培养基叶片边缘有少量的松散细胞着生，生芽的培养基则在叶片上部和边缘开始有幼嫩的不定芽出现。20天左右时，根、芽和愈伤组织有更明显的生长和分化。其他实验材料在各个生长时期都会有不同的生长发育现状，要及时定时进行记录和分析。在以往的实验结果观察中，由于教师强调和学生重视不够，往往只是在外植体接种一个月左右才进行实验结果的最终观察，忽略了中间多个生长时期，这样看到的只是最终表观的生长情况，造成学生对外植体的生长发育过程没有一个连续、整体的认识，使实验效果大打折扣。鉴于植物细胞工程实验的这些特性，在后期的观察过程中，要根据外植体的特性和培养目标的不同，要求学生制定合理、详细的观察计划，定期定时进行观察、记录和分析，使实验数据更加完善;每次观察老师应引导学生抓住观察重点，记录详细数据，并分析生长情况，根据本次的生长情况，预计下次的观察时间，依次进行，直到最终结果观察;每次的观察除进行数据分析外，还可以对生长外植体拍照，使学生在分析的过程中有更直观的认识。通过详细和系统的观察和记录后，学生对整个实验的认知度有明显的提高，同时在此过程中也提高了学生分析问题和解决具体问题的能力，使理论和实践再次结合，使所学知识得到质的升华。
五、结束语
植物细胞培养技术已应用到生产和生活的很多领域，社会对具有细胞培养技术人才的需求日益增多，并对这方面人才提出更高的要求，因此高校对生物学方向专业的学生应进行植物细胞培养技术的专业和系统的培养，让其在学校的实践学习环节就能很牢固和娴熟地掌握该技能，并与生产实践相结合。笔者近年来在植物细胞培养技术实验教学中不断探索和实践，使实验项目设置和实验方法不断完善，学生反映在实验课堂上所学技能在工作实践中能得到很好应用，但生物技术是一门日新月异的技术，因此对我们的实验教学工作提出了更高的要求，我们要紧随科技发展的步伐，不断创新，不断实践，为培养新型细胞培养技术人才做出更大的努力。
参考文献：
[1]琚淑明，徐德兰.植物组织培养实验教学改革[J].徐州工程学院学报，2008，23(2)：86-88.
[2]朱雪云.植物组织培养实验教学改革探讨[J].现代农业科技，2013，(10)：323-324.
[3]孙海燕.设计性实验对大学生科技创新能力的培养和提高[J].科技视界，2015，(20)：106.
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