高中生物 专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用教案 新人教版选修3

《植物细胞工程的实际应用》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“植物细胞工程的实际应用”。

通过本课的学习，学生将了解植物细胞工程的基本原理、方法和在农业、林业、医药等领域的实际应用，掌握植物组织培养技术的基本操作技能。

二、学习目标1. 知识与理解：掌握植物细胞工程的基本概念、原理及方法；了解植物组织培养的基本过程和技术要点。

2. 技能与操作：通过实验操作，学会植物组织培养的基本技能，包括外植体的选择、消毒、接种、培养等。

3. 情感态度与价值观：培养学生对植物细胞工程技术的兴趣和热情，增强其科学探究精神和环保意识。

三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对植物细胞工程基本概念、原理及方法的掌握情况。

2. 技能操作评价：通过实验报告和实际操作考核，评价学生植物组织培养技能掌握情况及实验操作能力。

3. 综合应用评价：结合课程内容，布置相关课题研究或实践活动，评价学生将所学知识应用于实际问题的能力。

四、学习过程1. 导入新课：通过展示植物组织培养的实例，引导学生了解植物细胞工程的重要性及其在生活中的应用。

2. 理论知识学习：讲解植物细胞工程的基本概念、原理及方法，重点介绍植物组织培养的流程和技术要点。

3. 实验操作演示：教师进行植物组织培养的示范操作，让学生了解实验步骤和操作技巧。

4. 学生实践操作：学生亲自动手进行外植体的选择、消毒、接种、培养等操作，教师巡回指导。

5. 实验总结：学生完成实验后，进行实验报告的撰写，总结实验过程和结果，并提出自己的见解和建议。

五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对植物细胞工程基本概念和原理的掌握情况。

2. 实验报告：学生完成实验后，撰写实验报告，包括实验目的、步骤、结果分析和结论等。

3. 课后作业：布置相关植物细胞工程方面的阅读材料或网络资源，让学生进行自主学习和拓展阅读。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在本次学习过程中的收获和不足，总结学习方法和技巧，为今后的学习做好准备。

《植物细胞工程的实际应用》教学设计一、教材分析《植物细胞工程的实际应用》是人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第2课时的教学内容。

本节课在上一节学习的植物细胞工程的基本技术的基础上，以必修2学习的突变和单倍体育种等相关内容为基础，是一节综合性较强的理论联系实际的应用课。

在STS教育方面，教材以“资料分析”的形式介绍了我国红豆杉惨遭浩劫的例子，引导学生讨论植物细胞工程技术在资源节约、环境保护方面的重要意义。

因此，本节课的教学设计应重视渗透STS教育。

二、学情分析对学生来说，第1课时已经学习了植物细胞工程的基本技术的知识，必修2已经学习突变和单倍体育种等相关知识，同时，高二的学生已经具备一定的理解、分析、讨论、合作、交流、分享、利用生物学知识解决实际问题等能力，这些均为本节课的学习奠定了知识和能力基础。

三、教学目标1.知识目标：（1）理解微型繁殖和植物组织培养的联系；（2）理解、掌握作物脱毒和人工种子的制备过程和意义；（3）了解作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产。

2.能力目标：搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流，增强团队合作意识，培养学生科学探究的能力。

3.情感态度价值观：关注细胞工程研究的发展和应用前景，体验分享的快乐，养成科学思维的习惯，增强社会责任感。

四、教学重、难点重点：植物细胞工程应用的实例。

难点：掌握作物脱毒、人工种子的制备过程。

五、教法分析1.学案导学法：教师明确本课时学习目标,指导学生通过阅读教材完成导学案中的了解感知部分内容，并记录预习产生的问题。

2.讨论法：组织学生通过自主学习、合作探究解决预习产生的问题；组织学生讨论重点难点探究知识,掌握脱毒苗的培养、人工种子的原理及制作、细胞产物的工厂化生产；引导学生利用所学知识解决实际问题，达到学以致用的目的。

六、课前准备1.通过搜集资料,展示植物组织培养在生产中的应用的影像资料（包括微课）,让学生进一步理解植物细胞工程的原理；2.引导学生搜集相关资料并制作课件用于课堂展示；3.设计导学案，引导学生课前进行预习。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用【教学目标】1、知识与技能（1）掌握微型繁殖和植物组织培养的联系；（2）掌握作物脱毒制备过程和意义；（3）了解人工种子、单倍体育种和突变体的利用；（4）了解细胞产物的工厂化生产。

2、过程与方法（1）搜集有关植物细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流；（2）培养和提高学生的语言表述能力和实验设计能力。

3、情感态度与价值观（1）参与小组合作交流，体验合作学习的乐趣；（2）认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。

【教学重点】列举植物细胞工程的实际应用。

【教学难点】列举植物细胞工程的实际应用。

【课时安排】1课时【教具准备】教学课件【教学过程】一、新课导入由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？资料1 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱，兰花常用分根法和种子进行繁殖。

在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是，用分根繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广，用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。

（以回忆植物组织培养技术为铺垫，提出兰花常规繁殖中遇到的难题，激发同学解决问题的兴趣，联系当前兰花市场供应充足的现状，引出植物繁殖的新途径。

）二、新课学习【问题探讨】同学们阅读教材P38内容，思考讨论解决下列问题：1.什么是微型繁殖？（用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术）2.微型繁殖技术有哪些特点? （①繁殖速度快②保持优良品种的遗传特性，因为这是无性繁殖③不受自然生长季节的限制，因为在具有一定人工设施的室内生产）3.通过微型繁殖技术已经产业化生产的实例有哪些？（兰花、生菜、杨树、无籽西瓜）与同学们一起讨论后，总结出微型繁殖有关知识。

【总结】一、植物繁殖的新途径1.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，也叫快速繁殖技术（2）特点：①繁殖速度快②保持优良品种的遗传特性③不受自然生长季节的限制（3）实例：兰花、生菜、杨树、无籽西瓜【资料分析】病毒引起的植物病害有500多种，受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉、大蒜等，而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用[学习目标] 1.说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用。

2.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。

3.概述细胞产物的工厂化生产的原理。

方式一 拯救国家极危植物——虎颜花虎颜花为野牡丹科单种属植物，原产广东，为罕见的野生观赏植物，有重要的科研价值。

虎颜花叶片基生，叶形巨大、美丽，呈心形，上有老虎斑纹，故称虎颜花。

国际自然保护联盟已将虎颜花列为极危物种。

为拯救虎颜花，我国华南植物园的科学家对虎颜花进行了组织培养，获得1万株试管苗，又利用生态恢复技术，使虎颜花成功回归野外。

这体现了植物细胞工程的实际应用。

那么植物细胞工程技术在生产生活中还有哪些方面的应用呢？让我们进入本节的学习，一起来了解吧！方式二 具有小灵芝草之称的金钗石斛是一种名贵的中草药，它具有生津益胃、润肺止咳之功效。

金钗石斛的有效化学成分为大黄酚和β－谷甾醇。

那么我们能否在工厂内大量生产这两种物质呢？能！取金钗石斛的茎尖或根尖组织，并培养为愈伤组织再放入液体培养基中进行悬浮培养，获得大量的金钗石斛细胞，从混合液中分离纯化大黄酚和β－谷甾醇即可。

这是植物细胞工程实际应用的一个实例，要了解更多这方面的信息，请跟随教材一起来学习吧。

一、植物繁殖的新途径1．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无性繁殖，保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖③可实现产业化生产2．作物脱毒(1)选材部位：无病毒的植物分生区附近的部位。

(2)优点：提高作物的产量和品质。

(3)实例：脱毒马铃薯的培育。

3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

(2)优点①繁殖周期短。

②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状。

③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。

归纳总结关于人工种子(1)各部分的功能针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂(人工种皮)中应具有适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。

植物细胞工程的实际应用一、教材分析《植物细胞工程的实际应用》一节是人教版教材高中生物选修3专题2细胞工程第1节《植物细胞工程》的第二部分内容。

本节教材在上一节学习了植物细胞工程的基本操作技术的基础上，以必修二学习的单倍体育种与突变的相关内容为基础，是一节综合性较强的理论联系实际的应用课。

本节教材共包含植物细胞工程实际应用的三个方面的内容。

二、教学目标1、生命观念（1）举例说明微型繁殖等实际应用和植物组织培养的联系;（2）概述作物脱毒方法、人工种子的组成和意义。

2 、科学探究、科学思维（1）举例说明单倍体育种和突变体的利用在植物组织培养上的应用。

（2）联系实际通过问题引领提升分析问题、解决问题和表达交流能力。

3 、社会责任关注细胞工程研究发展和应用前景，增强环保意识。

三、教学重点和难点1、教学重点植物细胞工程在作物繁殖和育种两方面的应用。

2、教学难点植物细胞工程在作物育种上的应用。

四、学情分析本节内容都是前沿科技，学生难以亲身体会，教师可以用多媒体相关图片等资料，增强学生的感性认识。

五、教学方法教学中应结合多媒体教学手段，采用创设情境、问题引领法、小组合作学习法六、课前准备1、学生的学习准备：预习《植物细胞工程的基本技术》，初步把握植物细胞工程原理及基本技术操作程序。

2、教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情境导入、展示目标1、植物细胞工程有哪些技术？2、绘制植物组织培养过程示意图。

（三）合作探究、精讲点拨学生每三至四人为一组，结合教材，思考并回答学案上的问题。

探点一、作物繁殖的新途径（1）、微型繁殖问题1：微型繁殖与传统繁殖技术相比，有何特点？问题2：为什么微型繁殖能保持亲本的优良性状？问题3：为什么无性繁殖能保持亲本的优良性状？（2）、作物脱毒问题1：为什么要进行作物脱毒？问题2：要想使作物脱毒最佳选材部位是哪里？问题3：选择该部位最好的原因？（3）、神奇的人工种子问题1：人工种子有哪些优点？问题2：人工种子由哪些结构组成？问题3：人工种皮中应该含有的哪些有效成分？问题4：为了保证胚状体的正常生长发育，我们还在人工种皮中加入什么物质?问题5：天然种子与人工种子的主要区别是什么？探点二、作物新品种的培育（1）、单倍体育种问题1：单倍体育种的过程包括几步？问题2：请小组合作设计实验流程？问题3：单倍体育种有哪些优点？（2）、突变体利用：问题：尝试分析如何获得突变体？探点三、细胞产物的工厂化生产问题：利用植物细胞工程可以生产哪些细胞产物？教师渗透：人参皂甙的工厂化生产过程，蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产，都是应用植物组织培养技术。

高中生物 2.1.2 植物细胞工程的实际应用学案新人教版选修32、1、2 植物细胞工程的实际应用【学习目标】通过阅读教材和补充资料，能够举例说出植物组织培养的应用实例【自主学习】一、植物繁殖的新途径1、植物微型繁殖(快速繁殖)XXXXX：（1）微型繁殖技术：繁殖优良品种的技术。

属于有性繁殖还是无性繁殖? 。

（2）优点：①保持优良品种的。

② 快速地实现种苗的。

此项技术成本高，从经济效益的角度看，应通过选择高效益、名特优、珍稀等植物进行组培商品化生产，以取得更高的经济效益。

2、作物脱毒：培养材料：，培养方法：。

实例：已培育出脱毒苗。

【补充资料】病毒是农作物的严重病害之一，对于无性繁殖的作物，如薯类、甘蔗、花卉、林木和果树的危害甚尤，常可导致品种的退化甚至灭绝。

病毒在植物体的分布是不均一的，一般，从植物自然生长的顶端（茎尖）到茎干底部，病毒数量呈金字塔形，逐渐增加。

植物茎尖主要包含茎尖分生组织和数个叶原基，由于分生组织细胞分裂速度很快，生命活动非常活跃，病毒或因传播的速度远远比不上细胞的分裂速度，或因植物细胞旺盛的生命活动而受限制，使茎尖分生组织成为不带病毒的无毒区。

3、神奇的人工种子 (1)与常规种子相比的优点：①后代无。

②不受和地域限制。

【补充资料：人工种子优点】①固定杂种优势：天然种子是有性繁殖，往往杂种优势只能体现在第1代，由于基因重组后代出现性状分离，第2代便参差不齐了。

而人工种子在本质上属于无性繁殖，一旦获得优良品种，可以保持杂种优势。

②快捷高效的繁殖方式：天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖12次，有些甚至几年才繁殖一次。

已有研究表明，用1个体积为12L的发酵罐在二几天内生产的胡萝卜体细胞胚可制造1000万粒人工种子，可供种植几百平方千米土地，这样也就节约了大量留种地。

③可人为控制植物的生长发育与抗逆性：人工胚乳除了含有供胚状体发育成植株所必需的营养物质外，还可以在其中加入除草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的细菌等，使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性，也可添加激素类物质以调节植物的生长发育。

植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径1．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)优点： ①保持优良品种的遗传特性。

②高效快速地实现种苗的大量繁殖。

2．作物脱毒(1)取材：分生区附近(如茎尖)，因为此处细胞内的病毒极少，甚至无病毒。

(2)优点：提高作物的产量和品质。

3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

(2)优点：①繁殖周期短； ②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状； ③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。

二、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：花药的离体培养。

(2)过程：1.植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。

2．植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。

3．人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子0。

4．单倍体育种是通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。

5．植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培养到愈伤组织阶段即可。

人工诱导(3)优点：①后代是纯合子，能稳定遗传；②明显缩短了育种年限。

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分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(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突变体，进而培育成新品种。

三、细胞产物的工厂化生产1．细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。

2．技术基础：植物组织培养技术。

3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。

高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用导学案新人教版选修32、1、2植物细胞工程的实际应用【自主学习】（一）植物繁殖的新途径1、微型繁殖（1）微型繁殖技术：用于优良品种的技术。

（2）特点：①保持优良品种的。

②高效快速地实现种苗。

（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用来培育兰花。

2、作物脱毒（1）材料：植物的（如）。

分生区附近的病毒极少，甚至。

（2）脱毒苗：切取（例如茎尖）进行组织培养获得的。

（3）优点：使农作物。

3、人工种子（1）概念：一植物组织培养得到的、、顶芽和等为材料，经过人工包装得到的种子。

（2）特点：①后代无。

②不受、和限制。

（二）作为新品种的培育染色体加倍1、单倍体育种（1）方法：离体培养植株纯合子植株。

（2）优点：①后代是纯合子，能。

②明显缩短了。

2、突变体的利用（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受和（如、等）的影响而。

（2）利用：筛选出对人们有用的，进而培育成。

（三）细胞产物的工厂化生产1、细胞产物种类：、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。

2、技术：植物技术。

3、实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产。

【课后练习】1、植物的微型繁殖技术是指（）A、植物体细胞杂交技术B、嫁接C、营养繁殖D、植物组织培养2、植物的微型繁殖的优点是（）A、取材少B、培养周期短C、繁殖率高D、以上都是3、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。

获得无病毒幼苗的最佳办法是（）A、选择优良品种进行杂交B、进行远缘植物体细胞杂交C、利有芽尖进行组织培养D、人工诱导基因突变4、对人工种子正确的解释是（）A、通过科学手段人工合成的种子B、利用植物组织培养技术获得的种子C、种皮能自我生成的种子D、人工种子发芽率低5、两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（）A、单倍体育种B、杂交育种 c、人工诱变育种D、细胞工程育种6、与杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（）A、可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B、育种周期短，加快育种的进程C、改变基因结构，创造前所未有的性状类型D、能够明显缩短育种年限，后代性状稳定7、人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得（）A、杂交育种B、植物细胞培养C、多倍体育种D、单倍体育种8、下列属于植物的微型繁殖技术的是( )A、兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗B、水稻种子萌发并长成新个体C、扦插的葡萄枝条长成新个体D、柳树芽发育成枝条9在下列选项中,不需要采用植物组织培养技术的是( )A、利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株B、利用花药离体培养得到单倍体植株C、利用基因工程培养抗棉铃虫的棉花植株D、利用细胞工程培养”番茄马铃薯”D、植物组织培养是培育”番茄—黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。

专题二细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用一、教材分析《植物细胞工程的实际应用》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第2课时的教学内容。

第1节课已经学习了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容。

在此基础上，本节主要学习植物细胞工程的三方面应用，即植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等内容。

二、教学目标1．知识目标：（1）、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系（2）、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义（3）、了解单倍体育种和突变体的利用2．能力目标：搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流3．情感、态度和价值观目标：1认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系；2、关注细胞工程研究的发展和应用前景。

三、教学重点难点1.教学重点植物细胞工程应用的实例2、教学难点掌握作物脱毒、人工种子的制备过程四、学情分析本节教材内容对学生来说，第一课时已经学习了植物细胞工程的基本技术的知识，这节课学习起来有一定的基础。

教师可采用学案导学、让学生理解记忆为主结合讨论的方法。

五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。

2．理解记忆为主结合讨论的方法六、课前预习1、通过预习课本、查阅资料，列举植物组织培养技术在我们生活中的应用。

2、说出人工种子制备技术的过程。

3、说出人参皂甙的工厂化生产过程。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）合作探究、精讲点拨【问题探究】1、植物微型繁殖技术高效快速的实例有哪些？2、什么是人工种子？制备人工种子技术是什么？3、工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？【精讲点拨】在植物微型繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。

植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用班级：____________学号：__________姓名：_____________【学习目标】列举植物细胞工程的实际应用。

【学习重点】植物细胞工程应用的实例。

【学习难点】列举植物细胞工程的实际应用。

【学习过程】A、自主学习一、植物繁殖的新途径1．植物微型繁殖(快速繁殖)(1)概念：植物的快速繁殖技术就是利用组织培养的方法将植物体某一部分的组织小块进行培养并诱导分化成大量的小植株，从而达到快速无性繁殖的目的，也称为试管苗繁殖或微型繁殖。

（2）微型繁殖技术：快速优良品种的技术。

（3）特点：①保持优良品种的。

②高效快速地实现种苗。

例1 某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。

为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。

进行离体培养时不应采用该植株的（）A、茎尖B、子房壁C、叶片D、花粉粒2．作物脱毒(1)材料：无病毒的。

(2)脱毒苗：切取进行获得的。

例2 组织培养技术不能直接用于（）A、快速繁殖B、培育无病毒植株C、植物产品的工厂化生产D、培养抗病菌植株3．神奇的人工种子(1)特点：①后代无。

②不受和地域限制。

(2)结构：人工和或或不定芽或。

(3)人工种子的制备，如图人工种子主要由三部分组成，一是胚状体(分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构；二是供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚乳；三是具有保护作用的“人工种皮”。

(4)人工种子的优越性①固定杂种优势：天然种子是有性繁殖，往往杂种优势只能体现在第1代，第2代便参差不齐了。

而人工种子在本质上属于无性繁殖，一旦获得优良品种，可以保持杂种优势。

②快捷高效的繁殖方式：已有研究表明，用1个体积为12L的发酵罐在二十几天内生产的胡萝卜体细胞胚可制造1000万粒人工种子，可供种植几百平方千米土地，这样也就节约了大量留种地。

③可人为控制植物的生长发育与抗逆性：人工胚乳除了含有供胚状体发育成植株所必需的营养物质外，还可以在其中加入除草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的细菌等，使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性，也可添加激素类物质以调节植物的生长发育。

人教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程第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教学设计一、教学目标的确定课程标准与本节相对应的要求是：举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。

据此，结合教材内容，确定本节教学目标：1.通过对植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用设计的技术流程和应用的优势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、教学设计思路本节课以学生为主导，以问题引领，促进学生的自主学习。

教师在授课时，采用让学生自主阅读学习，并提出若干问题，以问题驱动学生的学习，锻炼学生的自主学习能力和思考能力，培养学生的科学素养四、教学步骤1、新课导入植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益，植物细胞工程在生产实践中有哪些应用呢？植物细胞工程应用与生产实践的主要优势是什么？这节课我们来一起探讨2.新课讲授一、植物繁殖的新途径20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育兰花。

目前，荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业，每年为荷兰创造了巨额的外汇收入。

植物细胞工程开辟了植物繁殖的新途径教师指导学生阅读教材第39页内容，并回答以下问题：1.什么是快速繁殖技术？2.快速繁殖技术与传统繁殖技术相比有什么特点？3.为什么无性繁殖能保持亲本的优良性状？4.快速繁殖技术用于产业化生产的实例有哪些？通过学生自己梳理，培养学生的自习能力教师利用课件展示感染病毒的未脱毒的草莓和脱毒草莓不同生长时期的系列图片，并提问：感染病毒的未脱毒草莓出现了哪些不同于脱毒草莓的性状？采取怎样的措施能避免这些情况的发生？用学生身边的例子引入课题，激起学生的学习兴趣教师指导学生阅读教材第40页“作物脱毒”的文字部分，并提出以下问题：1.为什么要进行作物脱毒？2.如何培育作物脱毒苗？3.与未脱毒的品质相比，它们具有哪些优点？4.你还知道哪些作物脱毒的实例？通过学生自主阅读并回答问题，培养学生的自主学习能力二、作物新品种的培育教师带领学生回顾必修2学过的单倍体育种的向观众还是，并阅读教材“作物新品种的培育”部分的内容，并回答以下问题：1.如何培育玉米单倍体植株？请绘制相应的流程图2.单倍体育种的优点有哪些？3.单倍体育种的特点是什么？4.我国在单倍体育种和突变育种方面取得了哪些成就？结合教材内容，绘制培育玉米单倍体植株的流程图，并回答问题三、细胞产物的工厂化生产植物细胞工程还广泛应用于细胞产物的工厂化生产教师利用课件展示“红豆杉资源被大量破坏”的相关资料，并提出问题：能不能运用植物细胞工程技术来生产紫杉醇？学生阅读资料，结合所学知识，思考、回答教师指导学生阅读教材“细胞产物的工厂化生产”部分的内容，并提出以下问题：1.什么是植物细胞培养？2.细胞产物运用的技术是什么？3.我国在细胞产物的工厂化生产方面取得了哪些重要成果？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五、板书设计第2章第1节植物细胞工程二植物细胞工程的应用一、植物繁殖的新途径1.快速繁殖2.作物脱毒二、作物新品种的培育1.单倍体育种2.突变体的利用三、细胞产物的工厂化生产。

高中生物第二章细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用学案新人教版选修32、1、2 植物细胞工程的实际应用学习目标1、举例说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用。

2、列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。

3、概述细胞产物的工厂化生产的原理。

重点难点1、植物繁殖的新途径。

2、作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产。

学习流程自主学习当堂检测布置作业学习活动二次备课一、自主学习一、植物繁殖的新途径(阅读P38－39)1、微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖优良品种的技术。

(2)属于 (填有性、无性)繁殖，能够保持优良品种的遗传性状。

2、作物脱毒(1)选材部位：植物附近的部位，因，。

(2)优点：提高作物的产量和品质。

3、人工种子(1)组成：由、不定芽、顶芽和腋芽作为保护性外壳的、和提供胚状体进一步发育所需营养的。

如下图：(2)特点：后代无，不受季节、和的限制。

二、作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产(阅读P40－41)1、单倍体育种(1)过程：花药植株的优良品种。

(2)优点：①后代是纯合子，能。

②可明显缩短。

(3)实例：烟草、小麦等。

学习活动二次备课2、突变体的利用(1)过程：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于，因此容易受到培养条件和的影响而产生，从中筛选出对人们有用的，进而培育成新品种。

(2)优点：可以得到 (抗盐、抗病和抗除草剂等)品种和含有 ,的植株。

(3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。

3、细胞产物的工厂化生产(1)种类：蛋白质、脂肪、糖类、、、生物碱等。

(2)技术：技术。

(3)实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现工厂化生产。

二、探究新知1、下列属于植物的微型繁殖技术的是()A、兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗B、水稻种子萌发并长成新个体C、扦插的葡萄枝长成新个体D、柳树芽发育成枝条2、人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述不正确的是()A、可使自然状态下不结子的植物得以繁殖B、方便储藏和运输C、可以随意改变植物的遗传性状D、可快速、大量繁殖3、下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是()A、细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一B、培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞C、培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物D、培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分三、当堂检测4、下图所示为农作物新品种的育种方式，请据图回答下列问题：(1)图示育种方式涉及到的生物工程技术有：________、________________、________________。

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选择性必修3一、教材分析本节课的内容是《2.1.2 植物细胞工程的应用》，属于人教版选择性必修3《生物》教材。

本节课主要介绍了植物细胞工程在生产实践中的应用，包括植物组织培养技术、植物细胞融合技术和植物细胞工程在育种中的应用等。

植物组织培养技术是利用植物组织培养技术繁殖植物，实现快速繁殖和脱毒，提高植物的抗病性和产量。

植物细胞融合技术是通过将不同植物的细胞融合，产生新的植物体，实现植物基因的转移和重组。

植物细胞工程在育种中的应用是通过植物细胞工程培育新的植物品种，提高植物的抗病性和产量。

本节课的内容与学生的实际生活密切相关，能够激发学生的学习兴趣，提高学生的实践操作能力。

在教学过程中，教师应注重引导学生通过实践操作，理解植物细胞工程在生产实践中的应用，提高学生的实践操作能力。

二、核心素养目标本节课的核心素养目标是培养学生对生物学的兴趣和探究精神，提高学生的实践操作能力，培养学生的创新意识和团队协作能力。

三、重点难点及解决办法重点：植物细胞工程在生产实践中的应用。

解决办法：通过实际案例分析，让学生了解植物细胞工程在生产实践中的应用，提高学生的实践操作能力。

难点：植物细胞融合技术的原理和应用。

解决办法：通过直观的图片和动画展示，让学生理解植物细胞融合技术的原理，并通过实际案例分析，让学生了解植物细胞融合技术的应用。

四、教学方法与手段1. 教学方法：（1）讲授法：通过教师的讲解，让学生了解植物细胞工程在生产实践中的应用，提高学生的理论水平。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和批判性思维。

（3）实验法：安排学生进行植物组织培养和植物细胞融合的实验操作，提高学生的实践操作能力和创新能力。

2. 教学手段：（1）多媒体设备：利用多媒体课件，展示植物细胞工程的应用实例和原理，提高学生的学习兴趣和理解能力。

（2）教学软件：使用生物学科的教学软件，模拟植物细胞融合的过程，帮助学生更好地理解抽象的概念。

植物细胞工程的实际应用
教学目标
知识与技能
1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系
2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义
3、了解单倍体育种和突变体的利用
4、了解细胞产物的实例
过程与方法
1、通过搜集有关植物细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流，培养获取信息等科学思维能力。

使用多媒体进行教学，培养学生的观察能力、思维能力和运用科学信息的能力。

2、通过创设问题情境，鼓励、引导学生参与小组合作与交流，在质疑、探究的学习过程中培养学生独立思考、推理判断和创造思维的能力。

通过联系生产生活实际，培养学生的理论联系实际的能力。

情感态度与价值观
关注植物细胞工程研究发展和应用前景，增强环保意识。

教学过程。

2.1.2植物细胞工程的应用教案一、教学目标知识目标：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.结合生活或生产实例，举例说明植物细胞工程及相关技术的基本原理（生命观念）。

能力目标：体会细胞工程从实验室到工厂的运用，提高实践能力，建立科学技术观（科学探究）。

情感态度价值观目标：1.合理利用图像、资料等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力（科学思维）2.学生切身感受到科技对农业、医学等的促进作用，领悟生物技术造福人类。

二、教学重难点重点：植物细胞工程的实例。

难点：植物细胞工程实例的原理与技术，单倍体育种。

三、教学过程（一）导入新课复习上节课所学，提出问题：在植物细胞工程中，科学家采用的基本技术是什么？让学生写出植物组织培养的流程，引出植物细胞工程开辟了植物繁殖的新途径。

（二）新课教学1、植物繁殖的新途径快速繁殖（微型繁殖）引导学生阅读教材39页内容，回答下列问题：（1）快速繁殖与传统繁殖技术相比，有何特点？（2）为什么快速繁殖能保持亲本的优良性状？（3）快速繁殖技术用于产业化生产的实例有哪些？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。

作物脱毒展示图片“脱毒草莓”“脱毒马铃薯”，观看视频，并结合教材中第40页的相关文字，引导学生思考，讨论以下问题：（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）作物脱毒的流程是怎么样的？结合实例进行分析，引导学生将所学知识应用于实践2、作物新品种的培育单倍体育种利用课件展示“单育1号烟草”的相关图片，通过“单育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？完整流程？（2）单倍体育种的原理有哪些？（3）单倍体植株的特点和优点是什么？通过阅读教材、讨论，培养学生的迁移运用知识的能力脱毒草莓并不是抗毒草莓，那如何培养抗毒草莓？引导学生参照太空育种（1）在植物组织培养过程中，哪个阶段容易得到突变体？得到的突变体一定符合需要吗？（2）突变体育种的过程？3.细胞产物的工厂化生产利用人参与人参皂苷图片，展示利用植物细胞培养技术来大量生产人参皂甙干粉过程，让学生讨论学习：（1）细胞产物的种类有哪些？（2）细胞产物运用的技术是什么？与植物组织培养技术基本流程有什么区别？（3）工厂化人参皂苷的优势有哪些？（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最后，教师与学生一起回顾本节课的内容，建构知识网络（三）习题巩固完成课件习题。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用【学习目标】1.通过资料分析、师生交流，能够掌握微型繁殖和植物组织培养的联系；2.通过查阅资料、阅读文本，能够掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义；3.通过观察图片、资料分析，能够了解单倍体育种和突变体的利用，并了解细胞产物的例子。

【教学重点和难点】1.植物细胞工程应用的实例。

2.掌握作物脱毒、人工种子的制备过程。

【教学过程】导入：植物细胞工程的实际应用。

生产实践的需求催生了科学技术并使其不断发展，科学技术又要应用、服务于生产实践。

无籽西瓜：炎炎夏日将至，能祛暑、解渴、利尿的盛夏佳果——西瓜纷纷上市了，品种丰富，价格不一。

可是大部分市售西瓜都是有籽西瓜，为什么好吃方便不吐籽的无籽西瓜总是难觅身影呢？无籽西瓜的培育及推广种植的困难：（学生回忆培育过程教师提出问题）科学家应用多倍体育种的方法，培育出的三倍体无籽西瓜，具有无籽、含糖高、口感好等特点。

但因其不结种子，每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西瓜的推广种植带来困难。

如何大面积推广种植无籽西瓜，在酷暑将至，市场需求渐增时尽快上市呢？想办法，解决问题：相信办法总比问题多，大家来帮瓜农出主意、想办法，以使我们在难耐的夏日里，解暑水果的选择上，有更多一些的选择。

教师：人们形象地把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术（也叫快速繁殖技术）。

【微型繁殖与无性生殖】微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。

在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。

过渡：解决了无籽西瓜推广种植、尽快上市的问题后，对于吃到无籽西瓜这只是个开始。

农作物种植过程中的问题总是会接踵而至。

如何解决无籽西瓜推广种植遇到的新问题？（大家已经预想到该问题也已有了较好的解决办法，提前预防，有备无患）其实，不单无籽西瓜被没有种子不好推广的问题困扰着，其他能用种子繁殖的植物也被种子的局限性困扰着。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用学案班级______ 姓名________学习目标列举植物细胞过程的实际应用学习重点植物细胞过程应用的实例学习难点作物脱毒培养和人工种子的培育一、温故知新1、细胞具有全能性的原因：细胞内含有本物种的全部___________。

2、植物组织培养的原理：植物细胞的性。

3、植物体细胞杂交技术的概念。

4、植物体细胞杂交技术诱导原生质体融合的方法是：和。

二、自主预习（一）植物繁殖的新途径1、微型繁殖（1）概念：植物微型繁殖技术又叫技术，是指用于优良品种的技术。

（2）特点：①保持优良品种的。

②高效快速地实现种苗。

（3）优点：繁殖速度，周期，不受季节、气候、自然灾害等因素的影响，并可实现。

（4）实例：优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等，如20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用来培育兰花。

拓展延伸：1、微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。

在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。

2、优点：选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。

※特别提醒：组织培养（微型繁殖）主要是一种无性繁殖。

如果培养的是体细胞，得到的植株同亲代基因型完全相同，所得个体能保持母体的一切性状；但如果培养的是生殖细胞，如花药，得到的植株是单倍体，应为有性生殖中的单性生殖。

2、作物脱毒（1）材料：植物的（如）。

分生区附近的病毒极少，甚至。

（2）脱毒苗：切取进行组织培养获得的。

（3）优点：使农作物。

3、人工种子（1）概念：植物组织培养得到的、、顶芽和等为材料，经过人工包装得到的种子。

（2）特点：①后代无。

②不受、和限制。

（3）组成：人工种子主要由三部分组成：一是；二是提供营养物质的；三是具有保护作用的“”。

拓展延伸：作物脱毒与人工种子1、作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒的（如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。

植物细胞工程的实际应用一、教学目标（一）知识目标1.理解微型繁殖和植物组织培养的联系;2.掌握作物脱毒方法、人工种子的组成和意义;3.了解单倍体育种和突变体的利用在植物组织培养上的应用。

（二）情感态度与价值观目标关注细胞工程研究发展和应用前景，增强环保意识。

（三）能力目标模型建构提升动手能力，问题引领提升分析问题、解决问题和表达交流能力。

二、教学重点难点1.教学重点：植物细胞工程在作物繁殖和育种两方面的应用。

2.教学难点：植物细胞工程在作物育种上的应用。

三、教学方法主要采取的教学方法：引导启发法，在本节课的教学中主要渗透自主探究法，小组讨论法。

四、教学过程【教学准备】磁力板模型。

设计意图：为本节教学作铺垫。

【复习引入】提问上节主要内容并模型构建。

植物细胞工程有哪些技术？哪位同学上黑板来构建植物组织培养过程图？设计意图：为本节新课的各个环节作好铺垫。

【新课教学】（一）植物繁殖的新途径微型繁殖与传统繁殖技术相比，有何特点？为什么微型繁殖能保持亲本的优良性状？为什么无性繁殖能保持亲本的优良性状？设计意图：通过讨论明确该技术的原理和特点，突出重点，突破难点。

复习旧知领悟新知。

过渡：由生姜无性繁殖易积累病毒资料引入下一个问题。

为什么要进行作物脱毒？要想使作物脱毒最佳选材部位是哪里？选择该部位最好的原因？设计意图：理解脱毒原因，识记脱毒部位。

过渡：由试管苗、脱毒苗的运输问题和自然种子实际问题引出“人工种子”。

人工种子有哪些优点？人工种子由哪些结构组成？人工种皮中应该含有的哪些有效成分？为了保证胚状体的正常生长发育，我们还在人工种皮中加入什么物质？天然种子与人工种子的主要区别是什么？设计意图：了解人工种子结构，理解人工种子特点。

通过讨论提升合作能力，语言表达能力，创造性思维能力等。

过渡：上述三种作物繁殖的新途径都只能生产原有品种，我要通过植物组织培养培育作物新品种应在哪个环节进行操作？（二）作物新品种的培育1.突变体利用：师生共同复习基因突变的定义、时期和诱变因素等，然后以黑板上学生构建的模型为载体进行分析，从而获得突变体。

第2课时植物细胞工程的实际应用［学习目标] 1。

理解微型繁殖技术的应用.2。

了解单倍体育种过程和优点。

3.掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义。

知识点一植物繁殖的新途径知识梳理1。

微型繁殖(1)概念：错误!快速繁殖优良品种的错误!植物组织培养技术叫微型繁殖技术。

（2）实质:植物的组织培养.（3)依据原理：错误!细胞全能性。

（4）完成该过程的细胞分裂方式：错误!有丝分裂。

（5)特点①保持优良品种的错误!遗传特性。

②错误!高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(6）适用对象：一些优良错误!观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等。

(7)实例:兰花、生菜、杨树和无子西瓜等。

2．作物脱毒（1）选材部位：植物错误!分生区附近（如茎尖)的部位，因为错误!此区病毒极少，甚至无病毒.(2）脱毒苗①常用方法：茎尖组织培养技术。

②结果：植株错误!可能不带病毒，从而获得脱毒苗.（3）优点:用脱毒苗进行繁殖，种植的作物错误!就不会或极少感染病毒，从而提高作物产量和品质。

(4)实例：错误!马铃薯、错误!草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等无病毒植株的培育。

3．人工种子(1）概念：以植物组织培养得到的错误!胚状体、不定芽、错误!顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子.(2）(3)特点①繁殖周期短。

②实现优良杂种的后代不发生错误!性状分离，能够保持亲本的优良性状。

③不受气候、季节和错误!地域限制，并可节约土地。

（4）适用对象①生长数年后才结种子的植物.②某些作物的优良杂种。

(5）实例：错误!芹菜、错误!花椰菜、桉树和水稻等.错误! 1.微型繁殖是无性生殖吗？提示：微型繁殖实际是一种无性生殖，繁殖过程中细胞的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内遗传物质相同，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

2．为何植物分生区附近病毒少？提示:在植物分生区附近，细胞分裂十分迅速，病毒来不及侵入,因此就成为植物体相对无病毒的特殊区域。

3．脱毒苗与抗毒苗有何区别？提示：脱毒苗是选择植物的茎尖（刚形成，病毒极少，甚至无病毒）进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴.抗毒苗是把某抗病基因导入到受体细胞中,并通过一定的方法培育形成的，属于基因工程的范畴。