《植物细胞工程的实际应用》教案
【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； （3）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。病 毒多集中在种子、老叶等器官中，在细嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。
分析资料，如果你是育种专家，如何培育出不带病毒的植株（脱毒苗）？阅读 问题提示解决问题。
（ 1）作物要进行脱毒的原因？（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）选择植株什么部位培育脱毒苗， 说出原因？ （植物的分生区 （如茎尖 ），此部位病毒极少， 甚至无病毒）
（ 3）如何培育出脱毒苗呢？说出你的方案（切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株有可能不带 病毒，从而获得脱毒苗。 ） （ 4）作物脱毒有何优点？成功案例的哪些？（用脱毒苗繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。目前， 采用组织培养技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等主要经济作物上已获成功。脱毒马 铃薯比未脱毒的增产约 50%以上）
与同学们一起讨论后，总结出作物脱毒有关知识。 【总结】 2.作物脱毒
（ 1 ）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）选材部位及原因：植物的分生区 （如茎尖 ），此部位病毒极少，甚至无病毒
（ 3）脱毒苗培育方案：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱 毒苗
（4）优点和实例：用脱毒苗繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝 和香蕉等主要经济作物上已获成功。
【问题探讨】同学们阅读课本 P39,分析以下问题：
（1 ）找出常规种子生产有何不足？（①树木需生长数年才能结出种子②优良杂交种后代会因发生性状 分离而丧失优良特性③受季节、气候和地域的限制④制种时需要占用大量土地）
（ 2 ）是否能找出一种天然种子的替代品来克服这些缺陷？（能，人工种子）
P38-39 内容，根据以下
（ 3）什么是人工种子？核心部位是什么（利用植物组织培养技术培养得到的胚状体、不定芽和腋芽等 为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，在适宜条件下能萌发长成幼苗。核心部位：胚状体等）
（ 4）人工种皮（人工胚乳和外种皮）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，还可以向人工种皮中加入哪些 物质？（针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳以 及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮加入一些植物生长调节剂。 ）
（3 ）人工种子与普通种子相比有何优点？前景如何？（①培植周期短②后代无性状分离③不受气候、
季节和地域限制④方便贮藏和运输。我国现在已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工 种子。并得到了较高的发芽率。但由于成本较高，中国尚未应用于生产）
【总结】 3.神奇的人工种子
（ 1 ）概念：利用植物组织培养技术培养得到的胚状体、不定芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得 到的种子，在适宜条件下能萌发成长成幼苗
（ 2）结构：人工种皮 +人工胚乳 +胚状体 （或不定芽或顶芽或腋芽 ）
（3 ）优点：①培植周期短②后代无性状分离③不受气候、季节和地域限制④方便贮藏和运输
（ 4）实例：我国现在已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。并得到了较高 的发芽率。但由于成本较高，中国尚未应用于生产。
【过渡】植物细胞工程不仅开创了植物繁殖的新途径，在作物新品种的培育中也有重要贡献。 学生阅读教材 P40,思考讨论并解决以下问题：
（1）单倍体育种的方法是什么（花药T离体培养T单倍体幼苗T秋水仙素处理T纯合子） （ 2）单倍体育种的优点有哪些？（明显缩短育种年限，后代都是纯合体）
（ 3）突变体形成有原因有哪些？（在植物组织培养过程中，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。 ）
（ 4）如何看待这些突变体？（筛选对人们有利突变体
,进而培育新品种）
（5）如何诱导和利用突变体？（外植体T脱分化T愈伤组织（诱变处理）T再分化T多种突变体T筛 选出新品种)
【总结】二、作物新品种的培育 1. 单倍体育种
2.1.2植物细胞工程的实际应用教案
