高中生物选修3优质学案8：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
《专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用》学历案-高中生物人教版选修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。
高中生物选修3精品学案：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1.2 植物细胞工程的实际应用学习目标1.了解植物繁殖的新途径(重点)。
2.结合植物组织培养的过程理解微型繁殖技术(重难点)。
3.掌握如何利用植物组织培养技术培育脱毒苗和人工种子(重难点)。
4.了解细胞产物的工厂化生产(重点)。
|基础知识|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)微型繁殖技术属于无性(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：植物分生区附近，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a.制作周期短。
b.后代不会发生性状分离，能够保持亲本的优良性状。
c.生产不受季节、气候、地域的限制，节约土地。
二、作物新品种的培育1.单倍体育种(1)方法：花药离体培养。
(2)过程：花药――→离体培养单倍体植株――→人工诱导染色体加倍纯合子植株。
(3)优点a.后代是纯合子，能稳定遗传，不会发生性状分离。
b.极大地缩短了育种年限。
2.突变体及其利用(1)产生：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。
(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。
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：植物组织培养技术。
3.实例：生产人参皂甙干粉，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
|自查自纠|1.微型繁殖技术只保持亲本的优良特性。
(×)2.脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。
(×)3.在植物组织培养过程中，可以提取愈伤组织，经过人工薄膜包装得到人工种子。
高中生物选修3优质教学设计9：2.1.2 植物细胞工程的实际应用 教案
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。
高中生物 专题22.1.2 植物细胞工程的实际应用学案 新人教版选修3
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。
人教版高中生物选修三学案：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1.2 植物细胞工程的实际应用【导学目标】1.理解植物细胞工程在植物繁殖、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产中的作用。
2.说出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)概念：用于 优良品种的 技术。
(2)特点：属于 繁殖，能够保持 的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
(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)选材部位：植物的 附近。
(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至 。
(3)实例：目前采用 培养技术来脱除病毒，在 、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的 、 、顶芽和腋芽等为材料，经过人工 包装得到的种子。
(2)特点①后代 。
②不受 、 和 限制。
(3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育1.单倍体育种(1)过程：花药离体培养―→单倍体植株――→染色体加倍纯合子植株。
(2)优点 ①后代是纯合子，能稳定遗传。
②明显缩短了育种的年限。
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 (如射线、化学物质等)的影响而 。
(2)利用：筛选出对人们有用的 ，进而培育成新品种。
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： 技术。
3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。
思考交流1．植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？2．脱毒苗培育时常用茎尖作材料，为什么不用根尖或其他分生区呢？正误判断1．微型繁殖技术实际是通过植物组织培养技术来完成的。
( )2．进行作物脱毒时，只能选取无病毒的茎尖进行组织培养。
( )3．利用人工种子繁殖时，其后代无性状分离。
( )4．单倍体育种不能得到作物新品种。
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3
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”。
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3
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3细胞工程2、1、2 植物细胞工程的实际应用一、学习目标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二、学习重点、难点1、学习重点植物细胞工程应用的实例2、学习难点掌握作物脱毒、人工种子的制备过程三、学习过程1、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。
2、微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。
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。
人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。
人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。
单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。
单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。
但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。
四、反思总结、在植物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，思考利用这些技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术，作物脱毒技术及人工种子。
五、当堂检测1、甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。
目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。
这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A、有丝分裂B、分化C、减数分裂D、全能性[答案]C2、基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_____________等营养物质。
高中生物选修3优质课件8：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
用大量的土地实现制种
2.人工种子
胚状体
（1）人工种子概念
通过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）人工种子组成
胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
1.1.2 植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实际应用
繁殖植物的新途径
微型育种 作物脱毒 人工种子
育种新方法
单倍体育种 诱导突变体
细胞产物的工厂化生产
一、植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）
1.概念: 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
3.成就:
（二）作物脱毒
1.作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒， 导致产量降低，品质变差
2.作物脱毒的材料: 分生区（如茎尖）的细胞
3.作物脱毒的方法: 进行组织培养
4.作物脱毒的结果: 获得脱毒苗 5.成就:
（三）神奇的人工种子 1.天然种子的局限
由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。 例：蜜蜂中的雄蜂
3.单倍体植株的特点：
植株矮小，而且高度不育
4.回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过 植物花药组织培养生成正常植株的实验流程。
花药
接种
花药离体培养
脱分化 愈单倍体
分化出
植株
植株 移栽 小植物
单倍体育种的原理: 染色体（数目）变异
技术：组织培养获得单倍体；秋水仙素处理单倍体的 幼苗，使染色体加倍
2.1.2植物细胞工程的实际应用
3．用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ） A．食品添加剂 B．无病毒植物 C. 人工种子 D．前三项都是 4．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ） A．花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C．人工种子的培育 D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
5、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 6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采 用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保 证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获 得种苗的过程不涉及细胞的（） A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性
7.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定 条件下形成试管苗，问：
（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规 则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基 水、无机盐、维生素和小分子有机物 中获得___________________________ 等营养物质。 （2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_ __________和________________两类激素。 细胞分裂素 植物生长素
2.1.2植物细胞工程的实际应用
资料1
科学家应用多倍体育种的方法，
培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、 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 瓜的普及带来困难。
资料2 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， 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。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。 病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼 嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几 乎不含病毒。
人教版高中生物专题2细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用教案选修3
教学目标
列举植物细胞工程的实际应用
重点
列举植物细胞工程的实际应用
难点
列举植物细胞工程的实际应用
教学过程
时间
设计意图
个人备课
检查预习
检查世纪金榜自主预习【27】完成情况。
二、导入新课Байду номын сангаас
直接导入
三、推进新课
1、植物繁殖的新途径
（1）微型繁殖（2）作物脱毒（3）人工种子
2、作物新品种的培育
A.利用植物体细胞杂交技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B.将乙种植株耐盐基因导入甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株
C.两种植株杂交后,得到的F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株
D.诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株
【答案】C
五、课堂小结
六、作业和预习
1、完成世纪金榜课时检测区P30
2、预习动物细胞培养和核移植技术
3
1
30
6
4
1
检查预习情况，为讲解新课铺垫。
导入新课，口述学习目标
讲授分析，列举植物细胞工程的实际应用
当堂训练，检测知识运用
总结本课学习内容，学生记忆相关知识点。
布置下节课的预习任务
教学反思
（1）单倍体育种（2）突变体的利用
3、细胞产物的工厂化生产
四、课堂训练
【例】现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种),其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自优势,培育出高产、耐盐的植株,有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是()
【高中生物】高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用教案 新人教版选修3
2.1.2 植物细胞工程的实际应用教学建议1.在植物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。
2.关于植物组织培养的其他应用,应当参照教材的思路,先介绍生产实践中遇到的问题,说明社会生产的实际需要,再介绍科技人员是如何应用植物组织培养技术解决这些问题的。
例如,关于在作物脱毒中的应用,应当先介绍长期进行无性繁殖的作物,易积累感染病毒,导致产量降低,品质变差,而植物的分生区一般不会感染病毒,用分生区的细胞进行组织培养,就能得到大量的脱毒苗。
这样进行教学,一是能够让学生更好地理解先进技术的应用价值,二是能够调动学生的学习兴趣,三是有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.在作物新品种的培育中,教材仅举了单倍体育种和突变体的利用两个实例。
考虑到学生已了解单倍体、突变育种等基本知识,所以简单地介绍此部分内容即可。
4.细胞产物的工厂化生产是植物组织培养技术与发酵工程相结合的一项新技术。
尽管此内容是植物组织培养技术在另一方面的重要应用,但由于学生对此内容易于理解,所以教师可先让学生阅读教材,再结合资料分析,师生共同讨论资料分析中的讨论题。
参考资料人工种子人工种子是指通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料,外面包被着特定的物质,在适宜的条件下可以发芽的植物幼体。
人工种子的概念中包含的“具有正常发育能力的材料”通常是指胚状体(目前国外有使用不定芽、顶芽和腋芽的),它可以由三种途径产生:(1)由已脱分化的外植体直接产生;(2)由愈伤组织产生;(3)由悬浮细胞培养产生。
对胚状体的基本要求:(1)播种后能快速出苗;(2)根和芽几乎同时生长,不产生愈伤组织;(3)同步化程度高;(4)活力强;(5)形成的幼苗的形态与生长要正常。
“外面包被着特定的物质”是指人工种皮,制作人工种皮的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。
人教版高中生物选修3 2.1《植物细胞工程的实际应用》教案
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。
高中生物选修3优质学案：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1.2 植物细胞工程的实际应用目标导航 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。
重难点击 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。
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____________技术。
(2)特点⎩⎪⎨⎪⎧① 繁殖，保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的③可实现产业化生产2.作物脱毒(1)选材部位：植物__________附近的部位，因为_____________________________。
(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)组成：作为__________、不定芽、顶芽和腋芽的保护性外壳的____________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。
合作探究1.从繁殖类型看，微型繁殖的优点是什么？从所需条件看，微型繁殖与传统育种方法相比有哪些优点？2.作物培养过程中为什么要进行作物脱毒，如何进行作物脱毒？3.脱毒苗与抗毒苗有何区别？4.关于人工种子的思考：(1)常规的种子繁殖存在哪些缺陷？(2)常规种子包括哪几部分结构？各有什么作用？(3)分析下图，回答问题：①人工种子的胚状体和常规种子的胚在来源上有何区别？②人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分。
人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？1.判断正误(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)人工种子就是以植物种子的胚等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子()(3)茎尖经植物组织培养技术得到的脱毒苗抗病毒()(4)从植物体上获取的任何细胞，经组织培养得到的植株与亲本性状都完全一致()2.人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像种子一样萌发生长，长成植物。
高中生物选修3优质学案2：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1.2 植物细胞工程的实际应用【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。
高中生物专题2细胞工程1.2植物细胞工程的实际应用教案1新人教版选修3
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。
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用
【学习目标】
列举植物细胞工程的实际应用。
【重点和难点】
植物细胞工程应用的实例。
【课前预习案】
【基础知识梳理】
（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：植物的附近（）。
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：一植物组织培养得到的、不定芽、顶芽和等为材料，经过人工包装得到的种子。
（2）特点：①后代不会。
②不受、气候和限制。
（二）作为新品种的培育
1.单倍体育种
染色体加倍
（1）方法：离体培养单倍体植株纯合子植株。
（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；另外，三七、紫草和银杏的也都已经实现了工厂化生产。
【课内探究案】
【合作探究】
1 ．通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。
2 ．请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。
3 ．请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。
4 ．人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？
5 ．人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？
6 ．人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？
7．高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。
以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醉，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。
【课后拓展案】
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实的植物得以繁殖
B．方便储藏和运输
C．可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中，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
4．下列育种措施，可以增加植物突变体的是()
A．采用嫁接方法培育苹果新品种
B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草
C．用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射
D．采用杂交技术培育高产水稻
5．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)②③过程分别为____________、____________。
(3)⑤过程中常用的载体是________；⑤过程表示的基因操作步骤是_______________。
(4)上述育种与传统杂交育种相比，突出的优点是____________________________。
——★参考答案★——
1．[答案]A
[解析]水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分；扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。
2．[答案]C
[解析]人工种子是通过细胞工程完成的，所以可使在自然条件下不结实或结实困难的植物得以繁殖；天然种子的大量储藏和运输也是相当困难的，人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地储藏和运输；天然种子在生产上受季节的限制，而人工种子的生产则不受季节限制，而且快捷高效。
3．[答案]C
[解析]在细胞产物的工厂化生产过程中只需要悬浮培养愈伤组织细胞，利用愈伤组织细胞的分裂和代谢产生所需要的产物即可，不需要再分化。
4．[答案]C
[解析]增加突变体可用物理、化学、生物等因素诱发突变，如用紫外线进行照射等。
而A 选项中嫁接属于无性繁殖，B选项为基因工程，二者均不会产生新的基因，D选项措施涉及的原理是基因重组，不属于突变。
5．[答案](1)基因工程植物组织培养植物体细胞杂交(细胞融合)(2)脱分化再分化(3)质粒将目的基因导入受体细胞(4)打破了生殖隔离、实现了遗传物质的定向改变、克服了远缘杂交不亲和的障碍，育种周期短
[解析](1)图中⑤过程涉及到基因工程，①过程为植物体细胞杂交，两者都需要植物组织培养技术的支持。
(2)图中②为脱分化的过程，可获得愈伤组织，然后经过③再分化而得到胚状体。
(3)基因工程中常用的载体为质粒。
⑤过程是将目的基因导入到某种植物受体细胞中。
(4)不管是基因工程育种还是植物体细胞杂交育种，都会打破物种的界限——生殖隔离，实现生物性状的定向改变。