2.1.2 植物细胞工程的应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

2.1.2 植物细胞工程的应用 一、教学目标 1、举例说出植物细胞工程应用及取得的丰硕成果。 2、关注植物细胞工程的进展。 3、通过对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的优势。 二、教学重难点 重点：植物细胞工程在植物繁殖、育种方面的应用 难点：植物细胞工程在植物繁殖、育种方面的应用 3、 教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 新课导入 【师】展示图片提问 1.“手指植物”存活需要什么条件？ 2.“手指植物”的培养利用的是什么技术？ 【师】除了“手指植物”细胞工程还有哪些方面的应用呢？ 引出课题 观察，思考、回答问题 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖（微型繁殖） （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繁殖速度快； ②无性繁殖，保持优良品种的遗传特性； ③不受季节、气候等限制、培养周期短; ④可工厂化生产 （3）应用 快速繁殖优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。 （4）实例 兰花的组织培养、甘蔗、桉树、石斛 2.作物脱毒 【师】生姜：长期采用无性繁殖， 感染多种病毒病，品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。 【师】指导学生阅读教材P40“作物脱毒”，思考以下问题： 1.作物为什么要进行脱毒？ 2.应该选择植物的什么部位培育脱毒苗？为什么要选择该部位？ 3.培育脱毒作物的流程是怎样的？ 4.脱毒作物有何优点？ 5.你还知道哪些作物脱毒的实例？ 【师】总结 2.作物脱毒 机理： 分生区病毒极少（甚至无病毒） 脱毒苗:茎尖进行组织培养获得 优点：使农作物不会或极少感染病毒，明显提高农作物的产量和品质 3. 人工种子 【师】介绍种子的结构和常规种子植物生产的不足 如何克服缺陷？ 结构： 人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽） 优点:①后代无性状分离，保留优良特性； ②不受气候,季节和地域限制。 ③贮藏运输方便 技术:植物组织培养。 胚状体来源：愈伤组织产生、脱分化的外植体直接产生、悬浮细胞培养产生。 阅读教材P40“作物脱毒”，思考问题。 学生回答 人工种子 二. 作物新品种的培育 1.单倍体育种 （1）方法：花药离体培养 （2）过程： （3）优点: ①明显缩短育种年限。 ②后代是纯合子 ③体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 （4）缺点：技术相当复杂。 （5)实例：单育1号烟草。 2.突变体的利用 1)原理：基因突变（或染色体变异）；植物细胞的全能性。 2)优点：提高愈伤组织的突变率，加速育种进程。 3)缺点 难以控制突变的方向，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。 4)实例 抗花叶病毒的甘蔗等 三.细胞产物的工厂化生产 【师】指导学生阅读教材P41“细胞产物的工厂化生产”，思考以下问题： 利用细胞产物工厂化生产获得的细胞代谢物的种类有哪些？ 细胞产物工厂化生产的实例有哪些？ 植物代谢 初生代谢：生物生长和生存所必需的代谢活动 产物：如糖类、脂质、蛋白质、核酸等。 次生代谢：非生物生长所必需的，在特定条件下进行 产物：一类小分子有机化合物(如酚类、萜[tiē]类和含氮化合物等)。 【师】次生代谢物含量很低，化学合成很难， 从植物组织提取会大量破坏植物资源， 因此人们期望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。 1.概念：利用植物细胞培养来获得目标产物的过程。 2.植物细胞培养 在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 1)过程： 举例 3. 优点：快速高效，不占用耕地，不受季节、天气等限制。 4.意义：对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 阅读教材P41“细胞产物的工厂化生产”，思考回答问题： 认真听讲 课堂小结 四、板书设计 2.1.2 植物细胞工程的应用 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖（微型繁殖） （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繁殖速度快； ②无性繁殖，保持优良品种的遗传特性； ③不受季节、气候等限制、培养周期短; ④可工厂化生产 2.作物脱毒 机理：分生区病毒极少（甚至无病毒） 脱毒苗：茎尖进行组织培养获得 优点：使农作物不会或极少感染病毒，明显提高农作物的产量和品质 3. 人工种子 结构： 人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽） 优点:①后代无性状分离，保留优良特性； ②不受气候,季节和地域限制。 ③贮藏运输方便 二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 （1）方法：花药离体培养 （2）过程： （3）优点: ①明显缩短育种年限。 ②后代是纯合子 ③体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 2.突变体的利用 1)原理：基因突变（或染色体变异）；植物细胞