高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用教案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用教案设计，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

一、教学目标
1.通过植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用涉及的技术流程和应用优势。举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。
2.尝试运用所学植物细胞工程的知识解决生产、生活中的问题。
3.认同植物细胞工程的重要应用价值。
二、教学重难点
1.教学重点
（1）植物细胞工程应用的实例。
2.教学难点
（1）植物细胞工程应用的实例。
三、教学过程
【新课导入】
教师在课堂上带领学生回忆上节课的内容，并找同学回答植物组织培养的流程，通过回忆上节课内容，帮助学生加深知识点。
【新课讲授】
（一）植物繁殖的新途径
教师指导学生阅读教材第39页，并在学生阅读期间，提出几个问题，让学生带着问题去通读教材
1.微型繁殖与传统繁殖技术相比，有何特点？
2.为什么微型繁殖能保持亲本的优良性状？
3.为什么无性繁殖能保持亲本的优良性状？
学生在阅读教材之后，以小组为单位讨论问题，并回答问题，教师在学生回答期间给予适当的补充和纠错。
通过这个阅读教材、与同学之间互相讨论，锻炼学生的提炼信息能力和合作精神的培养。
知识梳理：
1.快速繁殖
（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
（2）特点：
①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②可以保持优良品种的遗传特性。
（3）实例：一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。
展示“脱毒马铃薯”的相关信息报道，并结合教材中第40页的相关文字，引导学生思考并讨论以下问题：
讨论：
1.为什么要进行作物脱毒？
2.要想使作物脱毒最佳选材部位是哪里？为什么选择该部位？
3.你还知道哪些作物脱毒的实例？
结合实例进行分析，引导学生将所学知识应用于实践。
2.作物脱毒
（1）概念：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
（2）作用对象：无性繁殖的作物。
（3）特点：用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。
（4）实例：马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。
（三）作物新品种的培育
教师利用课件展示“1号烟草”的相关图片，通过“1号烟草”引出单倍体育种的概念，并让学生阅读教材中的内容，分小组讨论，回答问题：
1.单倍体育种的过程包括几步？
2.单倍体育种的优点有哪些？
3.单倍体植株的特点是什么？
4.请小组成员之间互相合作，共同设计一个单倍体育种的实验流程。
通过阅读教材、讨论和完成设计实验，培养学生的迁移运用知识的能力。
知识梳理：
1.单倍体育种
（1）过程（花药取自二倍体植株）：通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。
（2）特点：
①极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。杂交育种培育一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般不断自交选优，常需5～6年。而单倍体育种当年就能培育出所需纯合体。
②可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
（3）实例：单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。
（4）原理：染色体（数目）变异、植物细胞的全能性。
2.突变体的利用
（1）概念：即用射线、化学物质等对不断增殖的细胞进行诱变；从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
（2）常用材料：愈伤组织、单倍体育种获得的隐性纯合体。
（3）实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
（4）产生突变体的原因：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。
（5）特点：通过人工诱变提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种，加快育种进程。突变具有不定向性和低频性，因此需大量处理实验材料。
（6）原理：基因突变和植物细胞的全能性。
（四）细胞产物的工厂化生产
无论是单倍体育种还是作物脱毒都形成了完整的植株，植物组织培养可以利用单个细胞或细胞团来为人类创造价值吗？
教师利用课件展示红豆杉中紫杉醇的相关资料和图片，以紫杉醇为例，结合教材内容，回答问题：
1.细胞产物的种类有哪些？
2.细胞产物运用的技术是什么？
3.工厂化紫杉醇的优势有哪些？它的基本流程是什么？
4.细胞产物工厂化生产的实例还有哪些？
教师引导学生回答问题，并培养学生的阅读、观察和分析问题的能力。
知识梳理：
1.植物的代谢产物
（1）初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。
（2）次生代谢物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。次级代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。
2.细胞产物的工厂化生产
由于植物细胞的次生代谢产物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。
（1）概念：利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
（2）植物细胞培养：指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
（3）特点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
3.过程
最后，教师与学生一起回顾本节课的内容，建构知识网络。
五、板书设计