2.1.3植物细胞工程的应用导学案2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学导学案聚焦植物细胞工程的应用，涵盖植物繁殖新途径、作物新品种培育及细胞产物工厂化生产。通过“思”环节填空任务，引导学生对照课本构建技术流程与优势的基础认知，为深入探究搭建知识支架。 以“议”环节情境分析与对比任务为特色，通过单倍体育种流程推导、细胞产物生产途径探究及组织培养与细胞培养比较，培养科学思维与探究实践能力。“检”环节结合判断题与实例分析，强化知识应用，体现严谨科学态度，助力高效学习。

市一中东胜校区课堂导学提纲SW-选择性必修三 2.1.3　植物细胞工程的应用 【学习目标】 1.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。 2.认同植物细胞工程在生产实践中具有重要的应用价值。 3.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。 重点：植物细胞工程应用实例涉及的技术流程和应用的优势。 难点：各植物细胞工程应用实例涉及的技术流程和应用的优势的比较。 【导学流程】 【思】基础感知（对照课本第39-41页，完成以下填空）（10min） 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 (1)含义:用于快速繁殖优良品种的 ,被人们形象地称为植物的快速繁殖技术,也叫作 技术。 (2)优点:①可以 地实现种苗的大量繁殖；②保持优良品种的 。 (3)举例:桉树、甘蔗、铁皮石斛等试管苗的生产。 2.作物脱毒 (1)原理:植物顶端 附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。 (2)适用作物:用 繁殖的方式繁殖的作物。 (3)操作过程:切取一定大小的茎尖进行 ,得到脱毒苗。 (4)优点:脱毒作物在 和 方面明显优于没有脱毒的作物。 (5)举例:脱毒马铃薯、脱毒草莓。 二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)过程 花药(二倍体植物) 植株纯合二倍体植株优良品种 (2)优点:极大地 ,节约了大量的人力和物力。 (3)单倍体植株的其他应用 由于大多数单倍体植株的细胞中只含有 染色体,染色体加倍后得到的植株的 性状容易显现,因此它也是进行 育种和研究遗传突变的理想材料。 (4)举例:水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物的新品种。 2.突变体的利用 (1)原理:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断 的状态,因此它们容易受到培养条件和 (如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 (2)利用:从产生突变的个体中筛选出对人们有用的 ,进而培育成新品种。 (3)举例:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 三、细胞产物的工厂化生产 1.含义:利用 来获得目标产物的过程。 (1)植物细胞培养:指在离体条件下对单个 或细胞团进行培养使其增殖的技术。 (2)植物细胞次生代谢物:植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本的生命活动 。(注:初生代谢产物是生物生长和生存所必需的,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。) 2.过程:外植体→愈伤组织→分散开获得 →培养提取 。 (注:愈伤组织分散在液体培养基扩大培养。) 3.优点:不占用 ,几乎不受 等的限制。 4.举例 (1)培养紫草细胞提取紫草宁。 (2)培养红豆杉细胞,获取抗癌药物—— 。 (3)培养人参细胞,提取 。 【议】深入探究（4min） 任务一 单倍体育种 【情境】单倍体育种过程的流程图: 亲本F1花药单倍体纯合子选择所需类型 (1)原理: 。 (2)花药中的花粉粒含有精子,通过花药离体培养获得了单倍体幼苗,说明 。 (3)若图中亲本基因型为AaBb,则单倍体幼苗的基因型为 。 (4)单倍体育种中通过花药培养获得单倍体幼苗,经 处理使染色体数目加倍后即可得到性状能稳定遗传的植株,该育种方法的优点是 。 任务二 细胞产物的工厂化生产 【情境】紫杉醇是目前已发现的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,如图是通过植物细胞工程技术工厂化生产紫杉醇的途径。 (1)图中过程①为 ,该过程需控制好培养基中 的比例。 (2)过程②为将愈伤组织分散成单个细胞,同时需要筛选出 的细胞。 (3)过程③为 ,其所依据的原理是 。 (4)生产紫杉醇的过程能否体现植物细胞的全能性?说出你的理由。 。 任务三 植物组织培养与植物细胞培养比较 项目 植物组织培养 植物细胞培养 利用原理 培养基 培养基 培养基 培养过程 外植体愈伤组织芽、根→植物幼苗 单个植物细胞或细胞团细胞产生次生代谢物 培养目的 二者关系 植物细胞培养是植物组织培养的基础,它们都属于植物细胞工程的范畴 【检】当堂检测（3min） (1)微型繁殖技术利用了植物细胞的全能性。( ) (2)脱毒苗能明显提高产量,但品质没有发生变化。( ) (3)体细胞诱变育种获得的都是具有优良性状的新品种。( ) (4)单倍体育种是通过花药离体培养直接形成新品种的过程。( ) (5)单倍体育种获得的个体都是纯合子。( ) (6)突变体育种常用射线、化学物质处理愈伤组织。( ) (7)植物细胞内的蛋白质是次生代谢物。( ) 例1[2024·山东德州高二月考]紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素,具有抗菌、消炎和抗肿瘤等作用。科研人员利用紫草外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列说法错误的是( ) A.对紫草新生的营养芽进行彻底灭菌后可作为外植体 B.需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养 C.在进行细胞悬浮培养的过程中,需要通入无菌空气 D.悬浮培养可增加细胞与营养物质的接触面积,有利于细胞生长 例2[不定选][2025·吉大附中高二月考]豆科植物苦参产生的苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法错误的是( ) A.下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠进行消毒处理 B.过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C.如果利用诱变因素处理愈伤组织,则过程③一定能获得具有抗病性状的苦参幼苗 D.通过植物细胞培养获得苦参碱的过程不需要实现细胞的全能性 1 学科网（北京）股份有限公司 $