
1.生命觀念:
通過對(duì)紅豆杉的現(xiàn)狀和作用的了解,認(rèn)同紅豆杉在保護(hù)環(huán)境和醫(yī)學(xué)健康等領(lǐng)域的作用;
通過對(duì)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的了解,認(rèn)同植物細(xì)胞工程對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重
意義,從而進(jìn)一步認(rèn)同科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的密切關(guān)系。
2.科學(xué)探究:
通過討論如何快速繁殖紅豆杉、如何得到高產(chǎn)紫杉醇的新品種以及如何實(shí)現(xiàn)紫杉醇的工廠化生產(chǎn)等現(xiàn)實(shí)問題,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
3.科學(xué)思維:
通過探討如何繁殖紅豆杉新品種,書寫育種流程等過程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,從而能簡(jiǎn)述利用植物組織快速繁殖技術(shù)產(chǎn)業(yè)化育苗和單倍體育種技術(shù)的基本流程。
通過分析不同紅豆杉的工廠化生產(chǎn)曲線和培養(yǎng)過程等問題,培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、總結(jié)歸納以及解決問題的科學(xué)思維和能力。
4.社會(huì)責(zé)任:
通過對(duì)紅豆杉的現(xiàn)狀了解強(qiáng)化保護(hù)環(huán)境的意識(shí);通過對(duì)紫杉醇商業(yè)化生產(chǎn)方式和工藝的調(diào)查和了解,培養(yǎng)學(xué)生參與社會(huì)事件的討論和決策,培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1. 植物細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。
2. 植物細(xì)胞工程用于與生產(chǎn)實(shí)踐的主要優(yōu)勢(shì)。
教學(xué)難點(diǎn):
1. 植物細(xì)胞工程在作物新品種的培育方面的具體應(yīng)用:?jiǎn)伪扼w育種和突變體的利用。
2. 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的過程和植物組織培養(yǎng)過程的不同。
三、教學(xué)過程
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生
活動(dòng)
設(shè)計(jì)
意圖
課堂導(dǎo)入
知識(shí)回顧:1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
【創(chuàng)設(shè)情境】
教師活動(dòng):展示石斛、連翹的圖片
介紹資料:石斛:驅(qū)解虛熱,益精強(qiáng)陰等療效、觀賞價(jià)值。
連翹:清熱解毒、消腫散結(jié)、消炎
教師活動(dòng):
【提問】經(jīng)濟(jì)苗木、名貴花卉、珍稀植物等自然繁殖速度緩慢,繁殖效率低下或優(yōu)良性狀不易保持……如何解決?
看圖思考,聽教師講解,了解石斛、連翹作用和現(xiàn)狀
思考解決問題的方法
用紅豆杉的作用和現(xiàn)狀創(chuàng)設(shè)情境,一境貫穿整個(gè)課堂內(nèi)容,用上節(jié)課所學(xué)的植物細(xì)胞工程技術(shù)去解決問題,引出課題
一、植物繁殖的新途徑
1.快速繁殖
【提問】能否利用植物細(xì)胞工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速大量繁殖鐵皮石斛呢?
展示鐵皮石斛的工廠化生產(chǎn)的圖片
【核心問題一】如何快速繁殖植物的優(yōu)良品種?
【自主思考】
閱讀課本P39,回答以下問題:
1.什么是快速繁殖技術(shù)?
2.快速繁殖的核心技術(shù)是?
3.快速繁殖技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)?有哪些應(yīng)用實(shí)例?
脫分化
再分化
外
植
體
愈傷
組織
根、芽
試管苗
完整
植株
(1)概念
(2)生殖方式
(3)原理
(4)優(yōu)點(diǎn)
(5)實(shí)例
【提問】植物組織培養(yǎng)可以進(jìn)行快速繁殖的原因是什么?
教師點(diǎn)撥:植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段,細(xì)胞進(jìn)行旺盛、快速的有絲分裂,從而獲得大量的組織細(xì)胞。不斷地對(duì)愈傷組織進(jìn)行分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化就可以形成大量的新植株。
植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,一般不受季節(jié)、氣候等條件的限制。
簡(jiǎn)述快速繁殖的過程
進(jìn)一步思考原因,深入理解并表述
用資料創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生順其自然開始思考快速繁殖植物的必要性,并簡(jiǎn)述過程。
對(duì)快速繁殖過程深入理解,深度學(xué)習(xí)
一、植物繁殖的新途徑
2.作物脫毒
【創(chuàng)設(shè)情境】資料二:生姜是藥食兩用的經(jīng)濟(jì)作物,在生產(chǎn)上長期采用無性繁殖,容易感染多種病毒病,使生姜品質(zhì)變差,葉子皺縮,生長緩慢,一般減產(chǎn)30%-50%。 病毒引起的植物病害有500多種。受害植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉等。而且沒有有效的防治辦法,只能拔除,造成經(jīng)濟(jì)損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中,在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少,在分生區(qū)幾乎不含病毒。
【提問】為什么外植體選擇幼莖莖尖最好?
【自主思考】讓學(xué)生自主閱讀教材P40,回答以下問題:
1.為什么許多通過無性繁殖多代之后產(chǎn)量會(huì)下降?
2.為什么作物脫毒苗培養(yǎng)時(shí)一般選取植物根尖或莖尖的分生區(qū)作為外植體?
3.獲得脫毒苗的過程?
(1)脫毒原因
(2)脫毒方法
(3)優(yōu)點(diǎn)
【即時(shí)訓(xùn)練】
1.葡萄的扦插、桃樹的嫁接、石榴的壓條繁殖方式都屬于微型繁殖。( )
2.脫毒苗培育所選的組織培養(yǎng)材料可以來自植株的任何部位。( )
3.取莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng),可獲得抗毒苗。( )
4.作物脫毒與微型繁殖相比較,二者無本質(zhì)區(qū)別,只是取材部位不同。( )
5.從植物體上獲取任何細(xì)胞,經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株與親本性狀一定都完全一致。( )
【提問】當(dāng)以花粉為外植體進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí),得到的植株與親本性狀還一致嗎?
用資料創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生思考外植體選擇幼莖莖尖的原因。
學(xué)生閱讀教材40頁第1、2段,思考老師給出的問題。
完成練習(xí)
用資料創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生接著思考選擇外植體的原因,從而引出作物脫毒,承上啟下。學(xué)生自主學(xué)習(xí),帶著問題閱讀教材,體現(xiàn)學(xué)生的主導(dǎo)地位。
承上啟下
二、作物新品種的培育
單倍體育種
【核心問題二】如何解決育種時(shí)間過長的問題?
【提問】假如高桿抗病的小麥基因型為DDTT,矮桿感病的小麥基因型為ddtt,如何用雜交育種的方法得到矮桿抗病的能穩(wěn)定遺傳的小麥品種(ddTT)?請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出育種流程。
【提問】那么還有什么育種方法可以縮短育種年限?
【提問】單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)除可以縮短育種年限還有什么?
教師補(bǔ)充:可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。
了解科學(xué)家做的雜交實(shí)驗(yàn)。
思考問題,根據(jù)給出的信息寫出育種流程。
思考總結(jié)雜交育種的優(yōu)缺點(diǎn),思考縮短育種年限的育種方法。
簡(jiǎn)述單倍體育種的過程
思考并回答出后代都是純合子,能穩(wěn)定遺傳。
用問題承上啟下,引出思考培育紅豆杉新品種的方法?;貞涬s交育種,根據(jù)資料背景寫出具體的育種流程,進(jìn)行知識(shí)的新舊銜接,符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。
總結(jié)對(duì)比,自然引出單倍體育種,復(fù)習(xí)舊知,引出新知。
二、作物新品種的培育
突變體的利用
以下是科研人員誘變產(chǎn)生某新品種的過程,探究以下問題:
【提問】利用外植體培育新品種的過程依據(jù)的原理是?對(duì)愈傷組織誘變處理的原理是什么?
【提問】誘變處理的對(duì)象是誰?為什么?產(chǎn)生的變異一定符合需要嗎?
教師引導(dǎo)學(xué)生答出:愈傷組織細(xì)胞不斷分裂,細(xì)胞要進(jìn)行DNA分子復(fù)制,因此更易發(fā)生突變;不一定,因?yàn)橥蛔兪遣欢ㄏ虻摹?br>原理
2.優(yōu)點(diǎn)
3.缺點(diǎn)
4.實(shí)例
思考問題,并答出植物細(xì)胞的全能性
;基因突變
思考回憶誘變育種過程
思考問題,重新觀察植物組織培養(yǎng)過程。
思考回答。
總結(jié)歸納
根據(jù)創(chuàng)設(shè)情境復(fù)習(xí)之前學(xué)過的單倍體育種過成功,并結(jié)合雜交育種寫出整個(gè)育種流程。比較歸納,總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)。
通過回憶誘變育種自然引出突變體的利用,進(jìn)而通過比較深入理解知識(shí)間的聯(lián)系。
三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
【創(chuàng)設(shè)情境】資料3:紫杉醇是從紫草細(xì)胞中提取的一種藥物和色素,是目前已發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)秀的天然抗癌藥物,在臨床上已經(jīng)廣泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分頭頸癌和肺癌的治療。
總結(jié)細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物額概念和優(yōu)缺點(diǎn)。
【核心問題三】如何利用植物細(xì)胞工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)紫杉醇的工廠化生產(chǎn)呢?
【提問】
問題1:紫杉醇屬于初生代謝物還是次生代謝物?(P41相關(guān)信息)
問題2:①過程是什么?
問題3:③過程利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)嗎?
問題4:生產(chǎn)紫杉醇的過程能否體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性?
閱讀資料,思考問題,總結(jié)表述
通過觀看視頻了解紫杉醇抗癌機(jī)理,激發(fā)學(xué)生興趣,從而引出次生代謝產(chǎn)物的概念。
通過資料獲取信息了解目前生產(chǎn)紫杉醇的主要方式,引出細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
習(xí)題鞏固
1.(2023·廣東卷)目前七葉一枝花屬瀕危名貴中藥材,科學(xué)家嘗試應(yīng)用生物技術(shù)繁殖和保存七葉一枝花資源,并利用植物細(xì)胞工程獲取其有效成分。下列敘述正確的是( )
A. 七葉一枝花不同細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得的新個(gè)體基因型都相同
B. 將七葉一枝花莖尖或根尖組織經(jīng)滅菌、脫分化、再分化可獲得脫毒苗
C. 利用植物細(xì)胞工程獲取其有效成分過程中使用的是液體培養(yǎng)基
D. 保護(hù)野生七葉一枝花最佳的選擇是將其遷移到植物園
答案:C
2.(2023·山東卷)隨著植物花藥培養(yǎng)以及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)等得以確立和發(fā)展,標(biāo)志著植物細(xì)胞工程技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段?;ǚ墼|(zhì)體具備單倍體的優(yōu)點(diǎn),可直接與體細(xì)胞原生質(zhì)體融合,實(shí)現(xiàn)配子與體細(xì)胞雜交。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 花粉可培育成單倍體植株,是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)
B. 用低滲溶液配制纖維素酶和果膠酶溶液制備原生質(zhì)體
C. 利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將融合細(xì)胞培育成完整植株
D. 配子與體細(xì)胞雜交能縮短三倍體無子果實(shí)培育年限
答案:B
思考問題,完成訓(xùn)練
通過習(xí)題鞏固引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的過程、注意事項(xiàng)和優(yōu)勢(shì)等,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。
小結(jié)
理解思維導(dǎo)圖,總結(jié)知識(shí)框架。
通過構(gòu)建思維導(dǎo)圖,構(gòu)建本節(jié)課的知識(shí)框架,建構(gòu)知識(shí)體系。
課外探究和調(diào)查
課外活動(dòng):自己動(dòng)手,嘗試制作“手指植物”;并做市場(chǎng)調(diào)查,了解“手指植物” 的銷售情況和經(jīng)濟(jì)效益,寫出調(diào)查報(bào)告。
思考記錄,做好繼續(xù)學(xué)習(xí)調(diào)查探究的準(zhǔn)備。
通過課外調(diào)查和探究,讓學(xué)生從科學(xué)知識(shí)到技術(shù)、社會(huì),并且根據(jù)實(shí)際情況解決問題,形成決策能力和社會(huì)責(zé)感。
板書
這是一份生物選擇性必修3一 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)表格教學(xué)設(shè)計(jì)及反思,共7頁。教案主要包含了教學(xué)重難點(diǎn),教學(xué)過程,植物細(xì)胞的全能性,即時(shí)訓(xùn)練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中生物人教版 (2019)選擇性必修3第2章 細(xì)胞工程第3節(jié) 胚胎工程二 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用表格教案,共6頁。教案主要包含了教學(xué)重難點(diǎn),教學(xué)過程等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中生物人教版 (2019)選擇性必修3第3節(jié) 發(fā)酵工程及其應(yīng)用表格教學(xué)設(shè)計(jì),共3頁。
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