2.2通过体细胞杂交可获得新的植物体-教学设计-2023-2024学年高二下学期生物浙科版（2019）选择性必修3

2.2通过体细胞杂交可获得新的植物体-教学设计-2023-2024学年高二下学期生物浙科版（2019）选择性必修3一、教学内容分析

本节课的主要教学内容为“通过体细胞杂交可获得新的植物体”。这部分内容在浙科版（2019）选择性必修3中属于“现代生物科技专题”的范畴。具体来说，本节课将介绍植物体细胞杂交的基本原理、过程及其在植物育种中的应用。

教学内容与学生已有知识的联系主要体现在以下几个方面：首先，学生需要掌握植物细胞的基本结构和功能，这是理解体细胞杂交的基础；其次，学生需要了解植物受精过程，以便理解体细胞杂交在植物育种中的作用；最后，学生需要具备一定的实验操作能力，以便在实践中运用体细胞杂交技术。二、教学目标分析

本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.科学思维：通过本节课的学习，学生能够理解并掌握植物体细胞杂交的基本原理和过程，培养学生的科学思维能力。

2.实践创新：学生能够通过实验操作，亲自体验体细胞杂交技术的应用，培养学生的实践能力和创新精神。

3.社会责任：学生能够理解体细胞杂交技术在植物育种中的重要作用，认识到科技发展对人类社会的积极影响，培养学生的社会责任感和使命感。

4.生命观念：学生能够通过学习体细胞杂交技术，深入理解生命的多样性和复杂性，培养学生的生命观念。

5.科学探究：学生能够通过自主学习、合作交流等方式，探究体细胞杂交技术的应用和影响，培养学生的科学探究能力。三、教学难点与重点

1.教学重点：

本节课的核心内容是植物体细胞杂交的基本原理和过程。教师需要明确并强调以下重点内容：

a.体细胞杂交的定义和原理：学生需要理解体细胞杂交是指不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞的过程。

b.植物受精过程：学生需要了解植物受精过程中精子和卵细胞的结合，以及双受精现象，以便理解体细胞杂交在植物育种中的作用。

c.植物体细胞杂交的应用：学生需要了解体细胞杂交技术在植物育种中的应用，例如通过体细胞杂交培育新品种、改良作物品种等。

2.教学难点：

本节课的难点在于学生对植物体细胞杂交技术的理解和掌握。教师需要识别并指出以下难点内容：

a.植物细胞融合的机制：学生可能难以理解不同物种的植物细胞如何相互融合，形成杂种细胞。教师可以通过实验演示、动画展示等方式帮助学生理解这一过程。

b.植物受精过程的复杂性：学生可能对植物受精过程的复杂性感到困惑。教师可以通过图解、案例分析等方式帮助学生理解这一过程。

c.体细胞杂交技术的实际应用：学生可能对体细胞杂交技术的实际应用感到陌生。教师可以通过实际案例、视频资料等方式帮助学生了解体细胞杂交技术在植物育种中的应用。四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。教师需要提前准备好浙科版（2019）选择性必修3的相关章节，以便学生在课前进行预习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。教师可以收集一些植物体细胞杂交的图片、图表，以及相关的动画和视频，帮助学生更直观地理解教学内容。此外，还可以准备一些植物受精过程的图解和案例分析，以便学生在课堂上进行学习和讨论。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。教师需要提前准备好植物体细胞杂交实验所需的器材，如显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖刀等。同时，确保实验器材的安全性，避免学生在实验过程中受伤。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。教师可以根据教学内容和学生的实际情况，将教室划分为不同的区域，如分组讨论区、实验操作台、展示区等。这样可以方便学生在课堂上进行分组讨论、实验操作和展示成果，提高学生的参与度和学习效果。五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生的学习兴趣，引入本节课的主题。

过程：教师通过展示一些植物杂交的图片，引导学生思考植物杂交的优势和局限性。然后，教师提出体细胞杂交的概念，引发学生的兴趣和思考。

2.植物受精过程讲解（10分钟）

目标：帮助学生理解植物受精过程，为后续的体细胞杂交讲解打下基础。

过程：教师通过图解和动画展示植物受精的过程，包括精子和卵细胞的结合、双受精现象等。然后，教师引导学生分析植物受精过程中的关键步骤和特点。

3.体细胞杂交原理讲解（20分钟）

目标：帮助学生理解体细胞杂交的基本原理和过程。

过程：教师通过PPT或黑板展示体细胞杂交的基本原理和过程，包括植物细胞融合的机制、杂种细胞的形成等。然后，教师引导学生分析和讨论体细胞杂交的优势和应用。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：促进学生对体细胞杂交的理解和思考，提高学生的参与度。

过程：教师将学生分成小组，每个小组选择一个植物体细胞杂交的应用案例进行讨论。学生可以分析案例中的关键技术、优势和挑战，并准备小组报告。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：展示学生的学习成果，促进学生之间的交流和思考。

过程：每个小组轮流进行课堂展示，分享他们选择的案例和分析结果。其他学生可以提出问题或发表自己的观点。教师对每个小组的展示进行点评，强调关键点和需要注意的问题。

6.课堂小结（5分钟）

目标：总结本节课的主要内容，帮助学生巩固和加深对体细胞杂交的理解。

过程：教师对本节课的主要内容进行简要回顾，包括植物受精过程、体细胞杂交的基本原理和过程、应用案例等。然后，教师强调体细胞杂交在植物育种中的重要性，鼓励学生继续学习和探索相关知识。六、知识点梳理

1.植物细胞的基本结构和功能：了解植物细胞的基本结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等，以及它们的功能。

2.植物受精过程：掌握植物受精的过程，包括精子和卵细胞的结合、双受精现象等。

3.体细胞杂交的基本原理：理解体细胞杂交的定义和原理，即不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞的过程。

4.植物体细胞杂交的过程：掌握植物体细胞杂交的过程，包括细胞融合、杂种细胞的形成、杂种植株的再生等。

5.植物体细胞杂交的应用：了解植物体细胞杂交在植物育种中的应用，例如通过体细胞杂交培育新品种、改良作物品种等。

6.植物体细胞杂交的优势和局限性：了解植物体细胞杂交的优势，如克服远缘杂交的不亲和性、提高作物的产量和品质等，以及其局限性，如技术难度大、成本高等。

7.实验操作技能：掌握植物体细胞杂交实验的操作技能，包括显微镜的使用、载玻片的制作、盖玻片的放置、镊子的使用等。

8.科学思维和探究能力：培养学生的科学思维和探究能力，通过实验操作、案例分析、小组讨论等方式，引导学生深入理解体细胞杂交的原理和应用。

9.社会责任和生命观念：培养学生的社会责任感和生命观念，通过学习体细胞杂交技术，认识到科技发展对人类社会的积极影响，深入理解生命的多样性和复杂性。

10.科学探究能力：培养学生的科学探究能力，通过自主学习、合作交流等方式，探究体细胞杂交技术的应用和影响，培养学生的科学探究能力。七、重点题型整理

1.填空题

（1）植物体细胞杂交的基本原理是什么？

答案：植物体细胞杂交的基本原理是指不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞的过程。

（2）植物受精过程中，双受精现象是指什么？

答案：植物受精过程中，双受精现象是指一个精子与卵细胞结合形成一个合子，另一个精子与中央细胞的两个极核结合形成两个受精核的过程。

（3）体细胞杂交技术在植物育种中的应用有哪些？

答案：体细胞杂交技术在植物育种中的应用包括通过体细胞杂交培育新品种、改良作物品种等。

2.选择题

（1）植物体细胞杂交的基本原理是什么？

A.不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞

B.不同物种的植物细胞在一定条件下相互排斥，形成纯种细胞

C.不同物种的植物细胞在一定条件下相互竞争，形成杂种细胞

答案：A

（2）植物受精过程中，双受精现象是指什么？

A.一个精子与卵细胞结合形成一个合子

B.一个精子与中央细胞的两个极核结合形成两个受精核

C.两个精子与卵细胞结合形成两个合子

答案：B

（3）体细胞杂交技术在植物育种中的应用有哪些？

A.通过体细胞杂交培育新品种

B.通过体细胞杂交改良作物品种

C.通过体细胞杂交提高作物的产量和品质

答案：ABC

3.简答题

（1）简述植物体细胞杂交的基本原理和过程。

答案：植物体细胞杂交的基本原理是不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞。基本过程包括：植物细胞的采集和处理，植物细胞融合的诱导，杂种细胞的筛选和培养，杂种植株的再生和鉴定。

（2）简述植物受精过程的双受精现象。

答案：植物受精过程中，双受精现象是指一个精子与卵细胞结合形成一个合子，另一个精子与中央细胞的两个极核结合形成两个受精核的过程。

（3）简述体细胞杂交技术在植物育种中的应用。

答案：体细胞杂交技术在植物育种中的应用主要包括：通过体细胞杂交培育新品种，如通过体细胞杂交获得不同物种的杂交种；通过体细胞杂交改良作物品种，如通过体细胞杂交提高作物的产量和品质；通过体细胞杂交培育抗病、抗逆、抗虫等优良性状的植物新品种。

4.论述题

（1）论述植物体细胞杂交的基本原理和过程。

答案：植物体细胞杂交的基本原理是不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞。基本过程包括：植物细胞的采集和处理，植物细胞融合的诱导，杂种细胞的筛选和培养，杂种植株的再生和鉴定。

（2）论述植物受精过程的双受精现象。

答案：植物受精过程中，双受精现象是指一个精子与卵细胞结合形成一个合子，另一个精子与中央细胞的两个极核结合形成两个受精核的过程。这一过程对于植物的遗传多样性具有重要意义。

（3）论述体细胞杂交技术在植物育种中的应用。

答案：体细胞杂交技术在植物育种中的应用主要包括：通过体细胞杂交培育新品种，如通过体细胞杂交获得不同物种的杂交种；通过体细胞杂交改良作物品种，如通过体细胞杂交提高作物的产量和品质；通过体细胞杂交培育抗病、抗逆、抗虫等优良性状的植物新品种。这一技术对于提高农业产量、改善农产品品质、增强农作物的抗逆性具有重要意义。

5.实验题

（1）设计一个植物体细胞杂交的实验方案。

答案：实验名称：植物体细胞杂交实验

实验材料：植物细胞（如烟草、玉米等）、聚乙二醇（PEG）、培养基、显微镜等。

实验步骤：

1.采集植物细胞，并进行清洗和处理。

2.将处理好的植物细胞悬浮在含有聚乙二醇的培养基中，诱导细胞融合。

3.在显微镜下观察细胞融合的情况，筛选出融合成功的杂种细胞。

4.将筛选出的杂种细胞培养在适宜的培养基中，诱导杂种植株的再生。

5.对再生出的杂种植株进行鉴定和分析。

实验结果：观察到细胞融合现象，再生出杂种植株，鉴定结果显示杂种植株具有不同亲本的特征。

实验结论：通过植物体细胞杂交实验，成功获得了杂种细胞和杂种植株，为植物育种提供了新的途径。八、内容逻辑关系

1.植物细胞的基本结构和功能

①细胞壁：植物细胞的基本结构之一，具有支持和保护细胞的作用。

②细胞膜：植物细胞的基本结构之一，具有控制物质进出细胞的作用。

③细胞质：植物细胞的基本结构之一，含有细胞器，参与细胞内的代谢过程。

④细胞核：植物细胞的基本结构之一，含有遗传物质，控制细胞的生长和发育。

2.植物受精过程

①双受精现象：植物受精过程中，一个精子与卵细胞结合形成一个合子，另一个精子与中央细胞的两个极核结合形成两个受精核的过程。

②精子和卵细胞的结合：植物受精过程中，精子和卵细胞通过细胞膜的融合，形成合子。

③中央细胞的极核：植物受精过程中，中央细胞含有两个极核，其中一个极核与精子结合，形成受精核。

3.体细胞杂交的基本原理和过程

①基本原理：不同物种的植物细胞在一定条件下相互融合，形成杂种细胞。

②过程：包括植物细胞的采集和处理，植物细胞融合的诱导，杂种细胞的筛选和培养，杂种植株的再生和鉴定。

4.体细胞杂交技术的应用

①培育新品种：通过体细胞杂交技术，获得不同物种的杂交种。

②改良作物品种：通过体细胞杂交技术，提高作物的产量和品