人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程二 植物细胞工程的应用表格教学设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程二 植物细胞工程的应用表格教学设计，共7页。教案主要包含了教学目标，教学过程，作物新品种的培育等内容，欢迎下载使用。
1.生命观念：
通过对红豆杉的现状和作用的了解，认同红豆杉在保护环境和医学健康等领域的作用；
通过对植物细胞工程应用的了解，认同植物细胞工程对社会、经济、环境保护具有重
意义，从而进一步认同科学、技术和社会的密切关系。
2.科学探究：
通过讨论如何快速繁殖红豆杉、如何得到高产紫杉醇的新品种以及如何实现紫杉醇的工厂化生产等现实问题，培养学生科学探究能力。
3.科学思维：
通过探讨如何繁殖红豆杉新品种，书写育种流程等过程，培养学生科学思维，从而能简述利用植物组织快速繁殖技术产业化育苗和单倍体育种技术的基本流程。
通过分析不同红豆杉的工厂化生产曲线和培养过程等问题，培养学生识图、总结归纳以及解决问题的科学思维和能力。
4.社会责任:
通过对红豆杉的现状了解强化保护环境的意识；通过对紫杉醇商业化生产方式和工艺的调查和了解，培养学生参与社会事件的讨论和决策，培养社会责任感。
教学重难点
教学重点：
1. 植物细胞工程在生产实践中的应用。
2. 植物细胞工程用于与生产实践的主要优势。
教学难点：
1. 植物细胞工程在作物新品种的培育方面的具体应用：单倍体育种和突变体的利用。
2. 细胞产物的工厂化生产的过程和植物组织培养过程的不同。
三、教学过程
教学过程
教学环节
教师活动
学生
活动
设计
意图
课堂导入
知识回顾：1.植物组织培养技术
2.植物体细胞杂交技术
【创设情境】
教师活动：展示石斛、连翘的图片
介绍资料：石斛：驱解虚热，益精强阴等疗效、观赏价值。
连翘：清热解毒、消肿散结、消炎
教师活动：
【提问】经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持……如何解决？
看图思考，听教师讲解，了解石斛、连翘作用和现状
思考解决问题的方法
用红豆杉的作用和现状创设情境，一境贯穿整个课堂内容，用上节课所学的植物细胞工程技术去解决问题，引出课题
一、植物繁殖的新途径
1.快速繁殖
【提问】能否利用植物细胞工程技术实现快速大量繁殖铁皮石斛呢？
展示铁皮石斛的工厂化生产的图片
【核心问题一】如何快速繁殖植物的优良品种？
【自主思考】
阅读课本P39，回答以下问题：
1.什么是快速繁殖技术？
2.快速繁殖的核心技术是？
3.快速繁殖技术有什么优点？有哪些应用实例？
脱分化
再分化
外
植
体
愈伤
组织
根、芽
试管苗
完整
植株
（1）概念
（2）生殖方式
（3）原理
（4）优点
（5）实例
【提问】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？
教师点拨：植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行旺盛、快速的有丝分裂，从而获得大量的组织细胞。不断地对愈伤组织进行分割、移瓶、诱导再分化就可以形成大量的新植株。
植物组织培养在实验室进行，一般不受季节、气候等条件的限制。
简述快速繁殖的过程
进一步思考原因，深入理解并表述
用资料创设情境，让学生顺其自然开始思考快速繁殖植物的必要性，并简述过程。
对快速繁殖过程深入理解，深度学习
一、植物繁殖的新途径
2.作物脱毒
【创设情境】资料二：生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%-50%。 病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等。而且没有有效的防治办法，只能拔除，造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。
【提问】为什么外植体选择幼茎茎尖最好？
【自主思考】让学生自主阅读教材P40,回答以下问题：
1.为什么许多通过无性繁殖多代之后产量会下降？
2.为什么作物脱毒苗培养时一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体？
3.获得脱毒苗的过程？
（1）脱毒原因
（2）脱毒方法
（3）优点
【即时训练】
1.葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。( )
2.脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。( )
3.取茎尖分生组织进行组织培养，可获得抗毒苗。( )
4.作物脱毒与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。（ ）
5.从植物体上获取任何细胞，经组织培养得到的植株与亲本性状一定都完全一致。（ ）
【提问】当以花粉为外植体进行植物组织培养时，得到的植株与亲本性状还一致吗？
用资料创设情境，让学生思考外植体选择幼茎茎尖的原因。
学生阅读教材40页第1、2段，思考老师给出的问题。
完成练习
用资料创设情境，让学生接着思考选择外植体的原因，从而引出作物脱毒，承上启下。学生自主学习，带着问题阅读教材，体现学生的主导地位。
承上启下
二、作物新品种的培育
单倍体育种
【核心问题二】如何解决育种时间过长的问题？
【提问】假如高杆抗病的小麦基因型为DDTT，矮杆感病的小麦基因型为ddtt,如何用杂交育种的方法得到矮杆抗病的能稳定遗传的小麦品种（ddTT）？请简要写出育种流程。
【提问】那么还有什么育种方法可以缩短育种年限？
【提问】单倍体育种的优点除可以缩短育种年限还有什么？
教师补充：可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
了解科学家做的杂交实验。
思考问题，根据给出的信息写出育种流程。
思考总结杂交育种的优缺点，思考缩短育种年限的育种方法。
简述单倍体育种的过程
思考并回答出后代都是纯合子，能稳定遗传。
用问题承上启下，引出思考培育红豆杉新品种的方法。回忆杂交育种，根据资料背景写出具体的育种流程，进行知识的新旧衔接，符合学生认知规律。
总结对比，自然引出单倍体育种，复习旧知，引出新知。
二、作物新品种的培育
突变体的利用
以下是科研人员诱变产生某新品种的过程，探究以下问题：
【提问】利用外植体培育新品种的过程依据的原理是？对愈伤组织诱变处理的原理是什么？
【提问】诱变处理的对象是谁？为什么？产生的变异一定符合需要吗？
教师引导学生答出：愈伤组织细胞不断分裂，细胞要进行DNA分子复制，因此更易发生突变；不一定，因为突变是不定向的。
原理
2.优点
3.缺点
4.实例
思考问题，并答出植物细胞的全能性
；基因突变
思考回忆诱变育种过程
思考问题，重新观察植物组织培养过程。
思考回答。
总结归纳
根据创设情境复习之前学过的单倍体育种过成功，并结合杂交育种写出整个育种流程。比较归纳，总结优缺点。
通过回忆诱变育种自然引出突变体的利用，进而通过比较深入理解知识间的联系。
三、细胞产物的工厂化生产
【创设情境】资料3：紫杉醇是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物，在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗。
总结细胞次生代谢产物额概念和优缺点。
【核心问题三】如何利用植物细胞工程技术实现紫杉醇的工厂化生产呢？
【提问】
问题1：紫杉醇属于初生代谢物还是次生代谢物？（P41相关信息）
问题2：①过程是什么？
问题3：③过程利用的是植物组织培养技术吗？
问题4：生产紫杉醇的过程能否体现植物细胞的全能性？
阅读资料，思考问题，总结表述
通过观看视频了解紫杉醇抗癌机理，激发学生兴趣，从而引出次生代谢产物的概念。
通过资料获取信息了解目前生产紫杉醇的主要方式，引出细胞产物的工厂化生产。
习题巩固
1.(2023·广东卷)目前七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并利用植物细胞工程获取其有效成分。下列叙述正确的是（ ）
A. 七叶一枝花不同细胞经植物组织培养获得的新个体基因型都相同
B. 将七叶一枝花茎尖或根尖组织经灭菌、脱分化、再分化可获得脱毒苗
C. 利用植物细胞工程获取其有效成分过程中使用的是液体培养基
D. 保护野生七叶一枝花最佳的选择是将其迁移到植物园
答案：C
2.(2023·山东卷)随着植物花药培养以及植物体细胞杂交技术等得以确立和发展，标志着植物细胞工程技术进入了高速发展的阶段。花粉原生质体具备单倍体的优点，可直接与体细胞原生质体融合，实现配子与体细胞杂交。下列叙述错误的是（ ）
A. 花粉可培育成单倍体植株，是细胞全能性的体现
B. 用低渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液制备原生质体
C. 利用植物组织培养技术将融合细胞培育成完整植株
D. 配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限
答案：B
思考问题，完成训练
通过习题巩固引导学生进一步思考细胞产物的工厂化生产的过程、注意事项和优势等，提高学生科学素养。
小结
理解思维导图，总结知识框架。
通过构建思维导图，构建本节课的知识框架，建构知识体系。
课外探究和调查
课外活动：自己动手，尝试制作“手指植物”；并做市场调查，了解“手指植物” 的销售情况和经济效益，写出调查报告。
思考记录，做好继续学习调查探究的准备。
通过课外调查和探究，让学生从科学知识到技术、社会，并且根据实际情况解决问题，形成决策能力和社会责感。
板书