第一篇：高中生物 專題二 1《植物細胞工程》教學設計 新人教版選修31

《植物細胞工程》教學設計

教學目標 知識目標:

1、簡述細胞全能性的概念含義;

2、簡述植物組織培養的過程和方法;

3、簡述植物體細胞雜交技術。

能力目標: 探究的學習過程中,培養學生獨立思考,推理判斷和創造性思維能力。

情感目標:

1、認同科學是一個不斷發展的過程,激發探索生命奧秘的熱情

2、滲透科學思想的教育。教學重難點

1.教學重點(1)植物組織培養的原理和過程。(2)植物體細胞雜交的原理。2.教學難點:植物組織培養的原理。教學過程

【導入】創設情境，新課引入 教師活動

1、說文解字“育”與“毓”;

2、指導學生用“孕毓”理解有性生殖,用“育苗”理解無性繁殖;

3、回憶重要的無性繁殖方式——“植組織培養”,順勢引入新課。學生活動

1、聆聽;

2、回憶必修一中關于“植物組織培養”相關知識,與本堂課的新授知識建立聯系點。設計意圖

1、從“育才”的“育”字說起,拉進師生之間的距離;

2、復習舊知,引導學生迅速建立新舊知識聯系點。【活動】植物組織培養概念教學 教師活動: 1.教師引導學生閱讀P36頁關于植物組織培養的概念;2.教師多媒體課件展示植物組織培養過程圖,知道學生讀圖,進一步深入了解植物組織培養 1 的過程;教師設疑:為什么外植體能通過植物組織培養形成完整植株? 學生活動:

1、學生朗讀“植物組織培養”的概念;

2、讀圖,將文字描述與圖形描述進行綜合對比;思考,回答植物組織培養的理論基礎。設計意圖:

1、培養學生的語言表達能力;

2、培養學生的讀圖能力;培養學生的知識遷移能力 【活動】植物組織培養的理論基礎——細胞的全能性

教師活動:過渡語:植物組織培養的過程,從宏觀方面看,體現了由外植體到完整植物的形態變化過程,從微觀方面講,我們還得應用細胞生物學和分子生物學相關知識去進一步理解植物的組織培養,請同學們進一步思考:

1、什么是細胞的全能性?

2、植物細胞為什么具有全能性?

3、植物體內的細胞為什么沒有體現出全能性?

4、高度分化的細胞要發育成完整植株的關鍵變化是什么?(教師根據學生的知識掌握情況,選擇前檔的展示方式)學生活動:學生積極思考,并回答問題。

設計意圖:復習舊知,對本堂課的新課學習起鋪墊作用 【活動】學生構建植物“植物組織培養”流程圖 教師活動:

1、播放視頻,讓學生總結植物培養所需的外界條件。

2、引導學生對“激素杠桿”和“光照控制”進行討論。學生活動:

1、觀看視頻,總結植物組織培養的條件。

2、積極交流和討論,分組展示成果。設計意圖:

1、提高學生獲取信息的能力;

2、落實高考高頻考點。【測試】學情檢查 教師活動:

1、教師用多媒體課件展示例題:下列關于運用植物組織培養技術產生新個體的敘述錯誤的是()A.人工培養基中含有植物生長發育所需的全部營養物質,包括礦質元素、糖、維生素 B.培養過程中由于人工培養基含有大量營養,不需要光照就能發育成完整植株 C.屬于無性繁殖,主要理論依據是植物細胞的全能性

D.利用植物組織培養技術將馬鈴薯的葉尖細胞培育出來的植株不可能具有番茄植株的相關形狀

2、題后引導學生積極思考影響植物組織培養的“外因”和“內因”

3、利用“D選項”自然過渡 學生活動:

1、獨立思考,完成例題;

2、聆聽,思考關于雜種植株的培育方法 設計意圖:

1、當堂知能檢測;

2、自然過渡。

【活動】植物體細胞雜交技術 教師活動:

1、教師引導學生思考植物體細胞雜交的兩重障礙;

2、指導學生閱讀教材,重點解決“障礙的解決方法”和“植物體細胞雜交技術”的流程問題。

3、引導學生對知識點進行總結和展示 學生活動:

1、閱讀教材,理解去除細胞壁的方法和促進細胞融合的方法;

2、構建“植物體細胞雜交技術”的流程圖;

3、學生代表展示自學成果。設計意圖:

1、培養學生閱讀理解能力;

2、落實高考高頻考點。課后小結 教師活動:

1、知識清單整理;

2、“細胞工程”概念教學學生活動: 學生活動: 聆聽,儲備重要知識 設計意圖: 之所以將“細胞工程”的概念教學放到最后,是想讓學生先對細胞工程技術有了初步認識和了解之后,再將其升華成“概念”。

第二篇：高中生物《植物細胞工程》教案4新人教版選修3

（二）植物組織培養。

問題情境：

1．放映植物組培的錄像（發展史、技術過程、應用等）。

2．傳看脫毒馬鈴薯組培苗實驗材料。

3．用投影儀打出植物組培過程簡圖。

豐富、鮮活的感性材料為學生架起了新舊知識聯系的橋梁。在學生充分復習、認真預習的基礎上，教師引導學生總結出植物組培的過程。

如果到此為止，學生雖抓住了知識的主干，但卻錯過了深化知識，發展智力等重要環節。所以教師應適時提出啟發性問題，引導學生進一步思維探索。例如：

1.植物細胞表現出全能性的必要條件是什么？

2.離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養成完整植物體？

3.決定植物細胞脫分化、再分化的關鍵因素是什么？

4.在植物組培過程中，為什么要進行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？

在教師的啟發下，學生對問題展開分析、討論，并給予科學正確的解釋。

教師做適度的知識擴展，使學生的思維空間得到自然延伸。例如：

1．影響脫分化的一個重要因素是植物激素。當細胞分裂素與生長素共同使用時，能強烈促進愈傷組織的形成，而兩者不同的濃度配比在再分過程中，分別對誘導根或芽的產生起關鍵作用。當細胞分裂素與生長素濃度比高時，有利于芽的發生；濃度比低時，有利于根的發生。

用心

愛心

專心 2．愈傷組織再分化過程應先誘導生芽，再誘導生根。

3．愈傷組織的形態發生主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種。教材和錄像中介紹的均為不定芽方式，而后者需要在愈傷組織形成后，對其進行處理，形成分散的單個細胞，再誘導其分化出具有胚芽、胚軸、胚根的胚狀體，進而發育成完整植株。

關于植物組培技術的應用，在錄像及必修課教材中均有介紹，教師只要對學生容易忽略的問題予以點撥。例如：生產藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑時進行的是大規模的細胞培養而非組織培養，前者只需培養至愈傷組織即可，后者則需誘導產生完整的植物體。另外，還可以鼓勵學生就制造人工種子時，在胚狀體和人工種皮之間添加何種胚乳成分展開設計，為學生創造廣泛、自由的思維空間，培養學生多方向、多角度、多層次的發散思維能力。

（三）植物體細胞雜交。

問題情境：20世紀60年代，有的科學家提出這樣一個設想：讓番茄和馬鈴薯雜交，培育出一種地上結番茄果實，地下結馬鈴薯塊莖的植物。

提出問題：如果要實現這一設想，你認為可以采用哪些方法？

教師鼓勵學生自由聯想，大膽遷移，使學生在最佳思維狀態下進入下一學習環節。

教師明確：植物體細胞雜交是用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，并且把雜種細胞培育成新植牧體的方法（強調起止點）。

提出漸進式問題，引導學生進行思維探究，使學生在獲取知識的同時，受到科學方法的訓練和培養。

1．你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？

用心

愛心

專心 學生一般會想到應該是位于細胞外側不具生命力的細胞壁。

2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？

據已有的知識積累，學生可聯想到酶有專一性，而細胞壁的主要成分是纖維索和果膠，所以用纖維素酶和果膠酶去壁將不會對其內的原生質體造成損傷。

3．如果兩個來源不同的原生質體發生了融合，下一部該做何處理？

應該誘導其再生壁，才能成為完善的雜種細胞。

4．如何將雜種細胞培育成雜種植株？

學生可將植物組墻技術遷移運用于此問題的解決。

播放課件：用植物體細胞雜交過程，把以上零散的知識串接起來，使知識條理化、系統化，便于學生的理解和掌握。師生共同歸納植物體細胞雜交的過程。（見“板書設計”）

教師點撥

1．人工誘導原生質體融合有物理法和化學法兩大類，物理法是利用離心、振動、電刺激促使原生質體的融合；化學法是用聚乙二醇（PEG）等試劑作為誘導劑誘導融合。

2．在細胞雜交過程中，除了形成AB型融合細胞外，還能形成AA型和BB型兩種融合細胞，但只有AB型細胞是植物體細胞雜交所需的雜種細胞。因此，在雜種細胞形成后還應有一個篩選過程。

3．指出植物體細胞雜交過程中已取得的進展和尚未解決的問題，激發學生熱愛生物科學的情感和探索生命科學奧秘的興趣。

用心

愛心

專心 8 總結：在學完三個知識點后，需引導學生清理知識問的脈絡（例如：細胞全能性是植物組培的理論基礎，而植物組培又是植物體細胞雜交的技術環節之一），抓住主線，把零散的知識系統化，做到融會貫通。

智能訓練：出示“白菜—甘藍”的投影照片。

設計方案：白菜和甘藍兩種植物之間存在著生殖隔離，不能進行傳統的有性雜交。那么，如何才能獲得如圖這樣的“白菜—甘藍”植株呢？

抓住學生思維的興奮點，促其聯系實際解決問題，不僅鞏固強化了所學知識，而且培養了學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力，實現知識的正向遷移。1.植物細胞表現出全能性的必要條件是

A.給予適宜的營養和外界條件

B.導入其他植物細胞的基因

C.脫離母體后，給予適宜的營養和外界條件 D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內

1.將胡蘿卜韌皮部細胞培養成幼苗時，下列條件中不需要的是（）A．具有完整細胞核的細胞 B．一定的營養物質和植物激素 C．離體狀態 D．導入指定基因

2.植物體細胞雜交能解決不同種植物之間由于生殖隔離而不能進行有性雜交的問題。植物體細胞雜交過程不涉及（）A．使用限制性內切酶 B．使用纖維素酶和果膠酶

C．誘導兩種不同的細胞融合 D．選擇有利于雜種細胞分裂和分化的培養基 下列選項中，沒有采用植物組織培養技術的一項是（）A.花藥的離體培養得到單倍體植株

B.秋水仙素處理萌發的種子或幼苗得到多倍體植株 C.基因工程培育的抗棉鈴蟲的棉花植株 D.細胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株 植物體細胞雜交尚未解決的問題是（）A.去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體 B.將雜種細胞培育成植株

C.讓雜種植物按照人們的需要表現出親本的性狀 D.尚未培育出屬間雜種植物

用心

愛心

專心 9 3.“白菜—甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短和耐儲藏等優點。下圖是“白菜—甘藍”的培育過程示意圖，他們的基因型分別為aaBB、ccDD，請回答下列問題：

①

白菜細胞

③

④ ⑤

雜種植物幼苗

②

甘藍細胞

（1）在上述過程中，實現①②過程常用的物質為______________________________。（2）過程③叫做____________________技術，該過程的誘導方法有物理法和化學法兩大類過程。若用化學法，所用化學試劑名稱____________________。

（3）過程④是細胞壁的再生過程，與此過程密切相關的細胞器是____________________。

（4）已知白菜細胞中含2M條染色體，甘藍細胞中含有2N條染色體，則雜種植株體細胞染色體數為____________________。若對白菜和甘藍采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應含__________條染色體。

（5）通常情況下，白菜和甘藍有性雜交是不能成功的，原因是____________________。（6）⑤過程中進行的細胞分裂方式是_______________，該過程先誘導細胞分裂形成_______________，再由它分化形成雜種植物幼苗。

（7）植物體細胞雜交方法的優點是________________________________________。

（1）纖維素酶和果膠酶（2）原生質體融合 聚乙二醇(PEG)（3）高爾基體

（4）2M+2N M+N（5）存在生殖隔離（6）有絲分裂 愈傷組織（7）克服遠緣雜交不親合的障礙，培育作物新品

用心

愛心

專心 10

第三篇：2.1.植物細胞工程 教學設計

選修3 第二章

2.1.1植物細胞工程基本技術

【內容與解析】

本節課要學的內容植物細胞工程基本技術指的是植物組織培養，其核心是植物組織培養的原理和過程,由于它還與植物體細胞雜交的原理、植物細胞工程應用的實例等有…緊密的聯系,所以在本學科有…重要的地位。教學的重點是植物組織培養的原理和過程，解決重點的關鍵是植物組織培養的實驗。【教學目標與解析】 1．教學目標

（1）簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術（2）列舉植物細胞工程的實際應用 2．目標解析

（1）簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術就是要學生知道組培過程中的每一個步驟且要明白每個過程中的特點，植物體細胞雜交技術是要學生知道它的定義和如何實現這個過程中的每一步驟。【問題診斷分析】

在本節課的教學中，學生可能遇到的問題是植物體細胞雜交的原理不理解，產生這一問題的原因是…學生對這類問題的認識尚淺。要解決這一問題，就要…給予學生一定的理論知識，及事例分析。【教學過程】

問題一： 為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢？

設計意圖：…通過此問題引出植物組織培養 師生活動;

1、什么是細胞的全能性？表現全能性的條件？

2、為什么運用植物組織培養技術能把植物離體器官、組織或細胞培養成完整植物體？

3、克隆羊“多莉”的誕生說明了什么？

4、生物體內的細胞為什么沒有表現出全能性，而是分化成不同的組織器官？

問題二：植物組織培養技術：

問題1．植物組織培養技術的概念是什么？ 問題2．植物組織培養技術的原理是什么？

問題3．植物組織培養技術通常選用的材料有哪些？ 問題4．植物組織培養的培養基含有哪些成分？

問題5．分析圖2—5，概述植物組織培養技術的基本過程。

問題6．什么是脫分化？什么是再分化？什么是愈傷組織？

展示馬鈴薯——番茄雜種植株的圖片，根據設想來引出植物體細胞雜交

問題三：植物體細胞雜交技術：

問題1．什么是植物體細胞雜交技術？它具有什么優點？

問題2．在進行植物體細胞雜交之前，為什么要去除細胞壁？通常用什么方法去除細胞壁？去除細胞壁以后的植物細胞叫什么？

問題3．怎樣誘導兩個不同原生質體的融合？原生質體融合完成的標志是什么？這與細胞中哪種細胞器有關？

問題4．為什么兩個原生質體能發生融合，這與細胞膜的什么特性有關？ 問題5．如果兩個來源不同的原生質體發生了融合，下一步該做何處理？ 問題6．如何將雜種細胞培育成雜種植株？

問題7．分析圖2—9，概述植物體細胞雜交的基本過程。

選修3 第二章

小問（1）說出①～⑤步驟表示的含義。

小問（2）將植物細胞A和植物細胞B的得到的原生質體誘導融合，在培養基上至少存在幾種類型的細胞（只考慮兩個細胞的融合）？

例題1：在細胞工程——原生質體融合育種技術中，其技術的重要一環是將營養細胞的細胞壁除去，通常是采用纖維素酶和果膠酶的酶解破壁法處理。如將去掉了細胞壁的成熟植物細胞置于清水中，細胞將（）

A.皺縮 B.脹破 C.呈球形 D.保持原狀

例題2：要將胡蘿卜韌皮部細胞培養成完整植株，不需要（）A.具有完整細胞核的細胞 B.離體狀態

C.導入外源基因 D.一定的營養物質和激素

變式：白菜、甘藍均為二倍體，體細胞染色體數目分別為20、18。以白菜為母本、甘藍為父本。經人工授粉后，將雌蕊離體培養，可得到“白菜－甘藍”雜種幼苗。請回答問題：

⑴白菜和甘藍是兩個不同的物種，存在 隔離。自然條件下，這兩個物種間不能通過 的方式產生后代。雌蕊離體培養“白菜－甘藍”雜種幼苗獲得，所依據的理論基礎是植物細胞具有。⑵二倍體“白菜－甘藍”的染色體數為。這種植株通常不育，原因是減數分裂過程中。為使其可育，可通過人工誘導產生四倍體“白菜－甘藍”，這種變異屬于。

【課堂小結】

【目標檢測】

1．植物組織培養是指

A．離體的植物器官或細胞培育成愈傷組織

B．愈傷組織培育成植株

C．離體的植物器官、組織或細胞培養成完整植物體 D．愈傷組織形成高度液泡化組織

2．植物體細胞雜交要先去除細胞壁的原因是

A.植物體細胞的結構組成中不包括細胞壁

B.細胞壁使原生質體失去活力 C.細胞壁阻礙了原生質體的融合 D.細胞壁不是原生質的組成部分 3．植物體細胞雜交的結果是

（）

（）

（）

選修3 第二章

A.產生雜種植株 B．產生雜種細胞

C．原生質體融合 D．形成愈傷組織 4．將胡蘿卜韌皮部細胞培養成幼苗時，下列條件中不需要的是（）

A、具有完整細胞核的細胞

B、一定的營養物質和植物激素

C、離體狀態

D、導入指定基因 5．植物體細胞雜交的目的中錯誤的是

（）

A.把兩個植物體的優良性狀集中在雜種植株上 B.獲得雜種植株

C.克服遠源雜交不親和的障礙

D.實現原生質體的融合 6．植物組織培養的用途中不正確的是

（）

A.快速繁殖

B.生產新品種 C．生產生物堿 D．生產白細胞介素－2 7．以下關于原生質的敘述，正確的是

（）

A、原生質泛指細胞內的基質

B、原生質就是細胞質

C、一個動物細胞就是一團原生質

D、細胞膜、細胞核和細胞壁是原生質 8．不能人工誘導原生質體融合的方法是

（）A.振動

B.電刺激

C.PEG試劑 D．重壓 9．細胞具有全能性的原因是

（）

A.生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能

B.生物體的每一個細胞都具有全能性

C.生物體的每一個細胞都含有個體發育的全部基因

D.生物體的每一個細胞都是由受精卵發育來的 10.下列植物細胞全能性最高的是

（）

A.形成層細胞 B.韌皮部細胞

C.木質部細胞

D.葉肉細胞 11．植物體細胞融合完成的標志是（）

A、產生新的細胞壁

B、細胞膜發生融合

C、細胞膜發生融合 D、細胞膜發生融合 12.植物體細胞雜交的目的是

（）

A.用酶解法去掉細胞壁分離出有活力的原生質體 B.以人工誘導法使兩個不同植物的原生質體融合

C.用植物組織培養法培養融合的原生質體得到雜種植株 D.通過以上三者來完成

二、非選擇題

1．下圖是植物組織培養的簡略表示。據此回答：

脫分化 再分化

①——→②——→③——→④

（1）①表示

，它能被培養成為④的根本原因是

。（2）②表示

，它與①相比分化程度

，全能性

。（3）若想制作人工種子，應該選用（填編號）。

（4）若①是花藥，則④是

，繼續對其使用

處理可獲得

正常植株，該過程稱為。

（5）若①是胡蘿卜根尖細胞，則培養成的④的葉片的顏色是

，這說明根尖細胞。

（6）若利用此項技術制造治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，培養將進行到（填編號）。

第四篇：2.1_植物細胞工程_教學設計_教案

教學準備

1.教學目標

一、知識目標

1.簡述細胞全能性的概念。

2.簡述植物組織培養和植物體細胞雜交技術的過程和方法。

二、能力目標

1.在質疑、探究的學習過程中,培養學生獨立思考,推理判斷和創造性思維能力。2.通過聯系農業生產實際,培養學生活學活用,理論聯系實際的能力。

三、情感目標

1.認同科學是一個不斷發展的過程,激發探索生命奧秘的熱情。2.滲透科學思想的教育,理解科學、技術和社會之間的關系。

2.教學重點/難點

一、教學重點

1.植物組織培養的原理和過程。2.植物體細胞雜交的原理。

二、教學難點 植物組織培養的實驗。

3.教學用具 4.標簽

教學過程

【導入】創設情景導入新課

師:現在正是春天,前幾天剛剛過了植樹節,如果我們說用棵小樹苗,或者用某一植物的種子播種,希望得到完整的植物個體,那大家都會覺得很正常,但是如果我說我種下一朵花的花瓣,希望能得到一棵完整的該種植株,這可能嗎? 生:可能。

師:請同學們看書本33頁的圖(微型繁殖的菊花),剛才我舉的這個例子就是今天我們要學習的新課。【講授】新課

引導學生觀看專題的首頁的三幅圖,題圖的寓意是表明細胞工程是在細胞水平的操作,它包含植物細胞工程和動物細胞工程等方面。在章引言中通過列舉細胞工程的應用,把學生帶進細胞工程的科技領域引出細胞工程的概念(多媒體展示)。

師:為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢? 生:細胞的全能性。

師:對,是細胞的全能性。我們一起把我們學過的細胞全能性的知識復習一下。多媒體展示下列問題并請學生舉手回答 1.什么是細胞的全能性? 2.細胞具有全能性的原因? 3.細胞表現全能性的條件? 4.生物體內的細胞為什么沒有表現全能性,而是分化成為不同的組織和器官? 【活動】學生探究活動一

組織學生分組討論導學案中以下問題: 1.植物組織培養具體應該如何操作?請依據課本34-35頁的實驗過程,概括出植物組織培養技術的流程簡圖。

2.在組織培養實驗中,為什么要強調所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作? 3.什么是脫分化和再分化?決定脫分化和再分化的關鍵因素是什么? 4.愈傷組織有什么特點? 5.為什么誘導愈傷組織的過程中應避光培養? 6.為什么愈傷組織再分化需要光照? 7.為什么切取胡蘿卜根的形成層,其它部分也能培養成小植株嗎? 師:請小組學生代表將問題1植物組織培養技術流程圖在黑板上板書以及回答問題2-7 師生共同歸納總結植物組織培養技術并用多媒體展示。【練習】課堂檢測 師:多媒體展示課堂檢測題 生:舉手回答

【活動】學生探究活動二

師:多媒體展示番茄-馬鈴薯圖片引出植物體細胞雜交技術。組織學生分組討論導學案中以下問題: 1.寫出植物體細胞雜交流程簡圖。

2.你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合遇到的第一個障礙是什么? 3.植物細胞壁的成分由什么物質組成?用什么方法既可以除去細胞壁又不傷害細胞膜呢? 4.用什么方法促進番茄與馬鈴薯的原生質體融合呢? 5.兩個原生質體最終融合在一起體現了細胞膜具有怎樣的結構特點? 6.植物體細胞融合完成的標志是什么? 7.新細胞壁的產生與細胞內的哪種細胞器密切相關? 8.得到雜種細胞后需要用哪種技術把它培養成雜種植株? 9.如果只考慮兩兩融合,會得到幾種融合的細胞?是否存在未融合的細胞? 10.番茄是二倍體,馬鈴薯是四倍體,則植物體細胞雜交獲得的雜種植物番茄-馬鈴薯為幾倍體? 11.植物體細胞雜交未解決問題是什么?其原因是什么? 師:請小組學生代表將問題1植物體細胞雜交技術流程在黑板上板書以及回答問題2-11 師生共同歸納總結植物體細胞雜交技術并用多媒體展示 師:多媒體展示白菜-甘藍例子

師:請學生看書37頁異想天開,想想綠色奶牛可以培育成功嗎? 【練習】課堂檢測 師:多媒體展示課堂檢測題 生;舉手回答 【講授】小結

師生利用多媒體共同列表比較植物組織培養技術和植物體細胞雜交技術 【作業】布置課后作業

板書

2.1.1植物細胞工程的基本技術

一、植物組織培養過程(教學過程中學生板書)

二、植物體細胞雜交過程(教學過程中學生板書)

第五篇：高中生物 2.1.2植物細胞工程的實際應用教案 新人教版選修3

2.1.2植物細胞工程的實際應用

教學目標

知識目標：（1）掌握微型繁殖和植物組織培養的聯系

（2）掌握作物脫毒、人工種子的制備過程和意義

（3）了解單倍體育種和突變體的利用

能力目標：搜集有關細胞工程研究進展和應用方面的資料，進行整理、分

析和交流

情感目標：（1）認同細胞學基礎理論研究與技術開發之間的關系；

（2）關注細胞工程研究的發展和應用前景。教學重點難點

重點：植物細胞工程應用的實例

難點：掌握作物脫毒、人工種子的制備過程 課時安排：1課時 教學過程

(一)預習檢查、總結疑惑 檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。

（二）合作探究、精講點撥

【問題探究】

1、植物微型繁殖技術高效快速的實例有哪些？

2、什么是人工種子？制備人工種子技術是什么？

3、工廠化生產人參皂甙的基本過程是什么？

【精講點撥】 在植物微型繁殖新途徑的教學中，首先可由植物組織培養技術引入，讓學生回憶植物組織培養技術的基本原理和過程，思考利用這項技術能做哪些工作？再逐一講解微型繁殖技術、作物脫毒及人工種子。

一、植物微型繁殖新途徑

1、微型繁殖與無性生殖

微型繁殖是用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術，實際上是無性生殖的一種。在繁殖的過程中，細胞進行有絲分裂，因此親、子代細胞內DNA相同，具有相同的基因，因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術能高效快速實現種苗的大量繁殖。2．微型繁殖與作物脫毒、人工種子

作物脫毒、人工種子、單倍體育種的培育過程均有采用微型繁殖的技術。作物脫毒主要是強調微型繁殖的取材一定是無毒（的如莖尖、根尖），才能繁殖出無毒的幼苗。人工種子采用的還是微型繁殖的技術，但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽，包上人工種皮就可形成人工種子。人工種子與微型繁殖得到的幼苗一樣能保持親本的優良性狀，另外還可不受氣候、季節和地域的限制。

二、作物新品種的培育

1、單倍體育種的優點是：后代無性狀分離，后代都是純合子，能夠穩定遺傳，明顯縮短育種年限。單倍體育種從本質上說屬于有性生殖，這一點與微型繁殖有所區別。但單倍體育種首先要進行花藥離體培養，采用還是微型繁殖的技術，然后用秋水仙素處理，獲得純合子。

2、突變體的利用：在植物組織培養的過程中，由于培養細胞一直處于不斷地分生狀態，因此容易受到培養條件和外界壓力的影響而產生突變。從這些產生的突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體，進而培育成新品種。

三、細胞產物的工廠化生產

人參皂甙的工廠化生產過程、蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿的生產，應用的都是植物組織培養技術。

生產過程：第一步，選擇人參根作為外植體進行培養，產生愈傷組織，經過培養選擇找到增殖速度快而且細胞內人參皂甙含量高的細胞株作為種質，其中一部分作為保存用，以備下一次生產用，一部分進行發酵生產。第二步，將第一步選擇到的細胞株在發酵罐中的適合培養液中進行液體培養，增加細胞數量。第三步，將發酵罐中培養的細胞進行破碎，從中提取人參皂甙。