第2章 第1节二植物细胞工程的应用 课件(共18张PPT)-2025-2026学年 高中生物 人教版 选择性必修三
文档属性
| 名称 | 第2章 第1节二植物细胞工程的应用 课件(共18张PPT)-2025-2026学年 高中生物 人教版 选择性必修三 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-08-04 12:07:04 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第1节 二 植物细胞工程的应用
第2章 细胞工程
生物
学习目标
1.通过分析植物细胞工程在农业、医药领域的应用，构建这些应用涉及的技术流程模型，并归纳出应用的优势。（生命观念、科学思维）
2.通过资料分析、问题讨论和模型构建等方法，利用植物细胞工程技术解决实际问题，提升科学探究能力和批判性思维。（科学思维、科学探究）
3.树立保护濒危植物和可持续利用生物资源的意识，培养团队合作精神，通过小组讨论和任务完成，提升沟通与协作能力。（社会责任）
学习重难点
重点：
1.单倍体育种和突变体育种的原理及优缺点。
2.通过紫杉醇生产的案例，掌握细胞产物工厂化生产的原理及流程及其在实际中的应用。
难点：
1.通过实验视频和模型构建，理解植物组织培养技术的操作细节和实际应用。
2.通过问题讨论和案例分析，理解单倍体育种和突变体育种的原理及优缺点。
导入新课
问题思考
手指植物因其可爱、奇特的外观吸引了很多园艺爱好者，尤其是年轻人群体。这类植物通常体积小、易于养护，适合摆放在桌面、窗台等有限空间。“手指植物”存活需要什么条件？
“手指植物”
植物繁殖的新途径
新课讲授
任务一
新课讲授
阅读教材第39~40页“植物繁殖的新途径”部分，结合资料思考并回答下列问题。
任务一、植物繁殖的新途径
铁皮石斛
【资料1】铁皮石斛是兰科石斛属多年生草本植物。在中医中，铁皮石斛是珍贵的中药材，由于环境破坏和过度采摘等原因，铁皮石斛的数量迅速减少，濒临灭绝，药用市场价格也一度突破千元每斤。
【资料2】草莓通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。人们用组织培养技术培育出的脱毒草莓，要比未脱毒的草莓增产50%以上；脱毒草莓的产量和品质也明显优于没有脱毒的草莓。
新课讲授
1.农场需快速繁殖铁皮石斛，植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？
任务一、植物繁殖的新途径
植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行有丝分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件的限制较小。
新课讲授
3.脱毒苗是否等同于抗病毒植株？为什么？
任务一、植物繁殖的新途径
脱毒苗不等同于抗病毒植株。“脱毒”与“抗毒”不同，前者指的是本身病毒少，甚至无病毒，而后者指的是能抵抗病毒的感染。
2.农场种植的草莓感染病毒，科学家建议用“茎尖脱毒技术”培养脱毒苗。培养过程中为什么要进行作物脱毒？如何进行作物脱毒？
对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
新课讲授
归纳总结
快速繁殖 作物脱毒
概念 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗
优点 ①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ②可以保持优良品种的遗传特性 明显提高农作物的产量和品质
实例 一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等 马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等
新课讲授
阅读教材第40~41页“作物新品种的培育”部分，结合资料思考并回答下列问题。
1.根据下图玉米单倍体育种流程，回答下列问题。
任务二、作物新品种的培育
（1）①过程是指___________________，②过程要经过脱分化和再分化形成A植株。③过程表示________________________________，A、B 植株分别是___________、________________。
（2）单倍体育种有哪些优点？
花药离体培养
秋水仙素处理使染色体数目加倍
纯合二倍体
单倍体
子代是能稳定遗传的纯合子，极大地缩短了育种的年限；单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
新课讲授
任务二、作物新品种的培育
2.【资料3】彩色马铃薯不仅营养成分高，且含多酚类化合物，有较强的保健功能和药用价值。我国通过品种引进等方式获得的彩色马铃薯品种数量有限，且多为晚熟品种，产量和品质较低。通过诱变途径获得新的彩色马铃薯品种可以丰富马铃薯市场，满足人们的需要。
(1)如何利用植物组织培养技术培育彩色马铃薯新品种？请构建模型。
新课讲授
任务二、作物新品种的培育
作物新品种的培育
突变体的利用——体细胞诱变育种：
在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
如：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
新课讲授
任务二、作物新品种的培育
(2)突变体育种的原理是什么？突变体利用的优点、缺点是什么？
原理：基因突变和植物细胞的全能性。
优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程。
缺点：突变是不定向的，需处理大量突变材料；突变少利多害，符合人们有利的品种比较少。
愈伤组织细胞分裂旺盛，细胞要进行DNA复制，此时易发生基因突变。
(3)在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么？
新课讲授
任务三、细胞产物的工厂化生产
阅读教材第41页“细胞产物的工厂化生产”部分，结合资料思考并回答下列问题。
1.紫杉醇属于初生代谢物还是次生代谢物？
【资料4】1971年，科学家从红豆杉树皮中分离出了紫杉醇，发现它具有独特的抗肿瘤作用。2000年国际市场上优质紫杉醇的售价已高达每千克18万美元。野生红豆杉是濒危植物，直接从它的树皮和树叶中提取紫杉醇的传统生产方式，不仅产量低，还会对野生红豆杉资源造成严重破坏。
次生代谢物
新课讲授
任务三、细胞产物的工厂化生产
2.紫杉醇的生产用到的植物细胞工程的技术手段是什么？ 在生产中通常要培养到什么阶段？为什么？
3.细胞产物的工厂化生产具有哪些优势？
植物组织培养技术、植物细胞培养技术；愈伤组织阶段；因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。
细胞产物的工厂化生产对植物资源的破坏小，不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。
新课讲授
归纳提升
比较项目 植物组织培养 植物细胞培养
目的
原理
过程
应用
植物细胞的全能性
细胞增殖
获得植物体
获得细胞产物
快速繁殖、作物脱毒、
单倍体育种等
细胞产物的工厂化生产，
如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等
课堂小结
谢谢大家
第1节 二 植物细胞工程的应用
第2章 细胞工程
生物
学习目标
1.通过分析植物细胞工程在农业、医药领域的应用，构建这些应用涉及的技术流程模型，并归纳出应用的优势。（生命观念、科学思维）
2.通过资料分析、问题讨论和模型构建等方法，利用植物细胞工程技术解决实际问题，提升科学探究能力和批判性思维。（科学思维、科学探究）
3.树立保护濒危植物和可持续利用生物资源的意识，培养团队合作精神，通过小组讨论和任务完成，提升沟通与协作能力。（社会责任）
学习重难点
重点：
1.单倍体育种和突变体育种的原理及优缺点。
2.通过紫杉醇生产的案例，掌握细胞产物工厂化生产的原理及流程及其在实际中的应用。
难点：
1.通过实验视频和模型构建，理解植物组织培养技术的操作细节和实际应用。
2.通过问题讨论和案例分析，理解单倍体育种和突变体育种的原理及优缺点。
导入新课
问题思考
手指植物因其可爱、奇特的外观吸引了很多园艺爱好者，尤其是年轻人群体。这类植物通常体积小、易于养护，适合摆放在桌面、窗台等有限空间。“手指植物”存活需要什么条件？
“手指植物”
植物繁殖的新途径
新课讲授
任务一
新课讲授
阅读教材第39~40页“植物繁殖的新途径”部分，结合资料思考并回答下列问题。
任务一、植物繁殖的新途径
铁皮石斛
【资料1】铁皮石斛是兰科石斛属多年生草本植物。在中医中，铁皮石斛是珍贵的中药材，由于环境破坏和过度采摘等原因，铁皮石斛的数量迅速减少，濒临灭绝，药用市场价格也一度突破千元每斤。
【资料2】草莓通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。人们用组织培养技术培育出的脱毒草莓，要比未脱毒的草莓增产50%以上；脱毒草莓的产量和品质也明显优于没有脱毒的草莓。
新课讲授
1.农场需快速繁殖铁皮石斛，植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？
任务一、植物繁殖的新途径
植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行有丝分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件的限制较小。
新课讲授
3.脱毒苗是否等同于抗病毒植株？为什么？
任务一、植物繁殖的新途径
脱毒苗不等同于抗病毒植株。“脱毒”与“抗毒”不同，前者指的是本身病毒少，甚至无病毒，而后者指的是能抵抗病毒的感染。
2.农场种植的草莓感染病毒，科学家建议用“茎尖脱毒技术”培养脱毒苗。培养过程中为什么要进行作物脱毒？如何进行作物脱毒？
对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
新课讲授
归纳总结
快速繁殖 作物脱毒
概念 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗
优点 ①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ②可以保持优良品种的遗传特性 明显提高农作物的产量和品质
实例 一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等 马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等
新课讲授
阅读教材第40~41页“作物新品种的培育”部分，结合资料思考并回答下列问题。
1.根据下图玉米单倍体育种流程，回答下列问题。
任务二、作物新品种的培育
（1）①过程是指___________________，②过程要经过脱分化和再分化形成A植株。③过程表示________________________________，A、B 植株分别是___________、________________。
（2）单倍体育种有哪些优点？
花药离体培养
秋水仙素处理使染色体数目加倍
纯合二倍体
单倍体
子代是能稳定遗传的纯合子，极大地缩短了育种的年限；单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
新课讲授
任务二、作物新品种的培育
2.【资料3】彩色马铃薯不仅营养成分高，且含多酚类化合物，有较强的保健功能和药用价值。我国通过品种引进等方式获得的彩色马铃薯品种数量有限，且多为晚熟品种，产量和品质较低。通过诱变途径获得新的彩色马铃薯品种可以丰富马铃薯市场，满足人们的需要。
(1)如何利用植物组织培养技术培育彩色马铃薯新品种？请构建模型。
新课讲授
任务二、作物新品种的培育
作物新品种的培育
突变体的利用——体细胞诱变育种：
在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
如：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
新课讲授
任务二、作物新品种的培育
(2)突变体育种的原理是什么？突变体利用的优点、缺点是什么？
原理：基因突变和植物细胞的全能性。
优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程。
缺点：突变是不定向的，需处理大量突变材料；突变少利多害，符合人们有利的品种比较少。
愈伤组织细胞分裂旺盛，细胞要进行DNA复制，此时易发生基因突变。
(3)在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么？
新课讲授
任务三、细胞产物的工厂化生产
阅读教材第41页“细胞产物的工厂化生产”部分，结合资料思考并回答下列问题。
1.紫杉醇属于初生代谢物还是次生代谢物？
【资料4】1971年，科学家从红豆杉树皮中分离出了紫杉醇，发现它具有独特的抗肿瘤作用。2000年国际市场上优质紫杉醇的售价已高达每千克18万美元。野生红豆杉是濒危植物，直接从它的树皮和树叶中提取紫杉醇的传统生产方式，不仅产量低，还会对野生红豆杉资源造成严重破坏。
次生代谢物
新课讲授
任务三、细胞产物的工厂化生产
2.紫杉醇的生产用到的植物细胞工程的技术手段是什么？ 在生产中通常要培养到什么阶段？为什么？
3.细胞产物的工厂化生产具有哪些优势？
植物组织培养技术、植物细胞培养技术；愈伤组织阶段；因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。
细胞产物的工厂化生产对植物资源的破坏小，不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。
新课讲授
归纳提升
比较项目 植物组织培养 植物细胞培养
目的
原理
过程
应用
植物细胞的全能性
细胞增殖
获得植物体
获得细胞产物
快速繁殖、作物脱毒、
单倍体育种等
细胞产物的工厂化生产，
如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等
课堂小结
谢谢大家