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《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。
植物细胞工程的实际应用一、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)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。
2．作物脱毒(1)取材：分生区附近(如茎尖)，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：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。
二、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：花药的离体培养。
(2)过程：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．植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。
3．人工种子就是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0。
4．单倍体育种是通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。
5．植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培养到愈伤组织阶段即可。
人工诱导(3)优点：①后代是纯合子，能稳定遗传；②明显缩短了育种年限。
2．突变体的利用(1)原理：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。
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．技术基础：植物组织培养技术。
3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
专题二细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用一、教材分析《植物细胞工程的实际应用》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第2课时的教学内容。
第1节课已经学习了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容。
在此基础上，本节主要学习植物细胞工程的三方面应用，即植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等内容。
二、教学目标1．知识目标：（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2．能力目标：搜集有关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3．情感、态度和价值观目标：1认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系；2、关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重点难点1.教学重点植物细胞工程应用的实例2、教学难点掌握作物脱毒、人工种子的制备过程四、学情分析本节教材内容对学生来说，第一课时已经学习了植物细胞工程的基本技术的知识，这节课学习起来有一定的基础。
教师可采用学案导学、让学生理解记忆为主结合讨论的方法。
五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。
2．理解记忆为主结合讨论的方法六、课前预习1、通过预习课本、查阅资料，列举植物组织培养技术在我们生活中的应用。
2、说出人工种子制备技术的过程。
3、说出人参皂甙的工厂化生产过程。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）合作探究、精讲点拨【问题探究】1、植物微型繁殖技术高效快速的实例有哪些？2、什么是人工种子？制备人工种子技术是什么？3、工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？【精讲点拨】在植物微型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。
[基础对点]知识点一植物繁殖的新途径1.通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括()A．加快繁育速度B．保持亲本优良性状C．培育出无病毒植株D．改变植物的基因型[答案] D[解析]植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质，A、B、C不符合题意，D符合题意。
2．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。
获得无毒幼苗的最佳方法是()A．选择优良品种进行杂交B．选择远缘植物体细胞杂交C．利用芽体进行组织培养D．人工诱导基因突变[答案] C[解析]进行植物脱毒苗培育时，常采用茎尖或根尖作为外植体，原因是茎尖或根尖病毒极少甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养，再生的植株就可能不带病毒，C正确。
3. 下面为人工种子图示，下列与其培育过程有关的叙述中，错误的是()A．人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得B．胚状体是由愈伤组织分化而成，离体体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的[答案] D[解析]人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段，再经过人工薄膜包装得到的，A正确；离体体细胞经脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成胚状体，发育成完整植株，表现全能性，B正确；由于植物组织培养属于无性繁殖，因此同一批次生产的人工种子基因型相同，C正确；胚状体已具有根、芽的分化，但仍具有分裂能力，D错误。
知识点二作物新品种的培育4.在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是()A．培养的细胞一直处于不断分裂的分生状态B．培养基营养丰富，易于植物生长C．纺锤丝的形成容易受抑制D．DNA复制容易受抑制[答案] A[解析]在植物组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于不断分裂的分生状态，容易受培养条件和外界压力的影响而产生突变，A正确。
第2章第1节二一、选择题1．在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是(A)A．培养的细胞一直处于不断的增殖状态B．培养基营养丰富，适于植物生长C．纺锤丝的形成容易受抑制D．DNA复制容易受抑制解析：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，因此容易获得突变体。
2．单倍体育种的优点是可明显缩短育种年限，下列有关单倍体育种的说法正确的是(D)A．花药离体培养的脱分化过程中不需要使用植物激素B．两个单倍体经植物体细胞杂交，后代一定是纯合子C．单倍体育种获得的是单倍体，还需要经过秋水仙素处理D．以上说法均不正确解析：花药离体培养属于植物组织培养，在脱分化的过程中需用到植物激素，A项错误；两个单倍体的基因组成可能不同，因此杂交后代可能是杂合子，B项错误；单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个过程，所以单倍体育种获得的不是单倍体，C 错误，故选D。
3．红豆杉是世界上公认濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物，它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。
红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但其生长速度缓慢，再生能力差，而植物组织培养技术是实现其大规模培养的途径之一。
下列有关叙述正确的是(A) A．培养红豆杉的愈伤组织可用于紫杉醇的工业化生产B．红豆杉不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织基因型相同C．培养基需要用高压蒸汽灭菌，外植体需要用体积分数为50%的酒精、质量分数为5%左右的次氯酸钠消毒处理D．将花粉培育获得单倍体，经加倍处理后可得到杂合子解析：培养红豆杉的愈伤组织，可以从中提取紫杉醇，用于紫杉醇的工业化生产，A项正确；红豆杉体细胞和花粉经植物组织培养获得的愈伤组织基因型不相同，B项错误；外植体需要用体积分数为70%的酒精、质量分数为5%左右的次氯酸钠消毒处理，C项错误；将花粉培育获得单倍体，经加倍处理后可获得纯合子，D项错误。
4．下图为烟草植物组织培养过程的示意图。
专题二 第一节 第二课时一、选择题1．(2019·天津新华中学月考)下图所示为基因型为AaBb 的水稻的花粉离体培养过程，接入试管后，在一定条件下形成试管苗，以下表述正确的是( D )A ．由于是植物细胞的组织培养，故培养基中无须加入碳源B ．过程①②③分别为脱分化、脱分化和再分化的过程C ．试管苗的基因型可能为AABB 、AABb 、aaBB 、aabbD ．过程①②③培养基中的细胞分裂素与生长素的浓度比值分别为等于1、大于1和小于1[[解析]]在形成试管苗之前，培养过程中植物细胞不具有叶绿体，不能进行光合作用，因此必须在培养基中加入碳源，A 错误；过程①②③分别为脱分化、再分化和继续分化的过程，B 错误；由于基因型为AaBb ，故产生的花粉的基因型为AB 、Ab 、aB 、ab ，因此获得试管苗的基因型是AB 、Ab 、aB 、ab ，C 错误；当细胞分裂素与生长素的浓度比值大于1时，可以促进芽的分化，当该比值小于1时，可以促进根的分化，比值适中是利于愈伤组织的形成，因此在植物组织培养过程中，需不断调整该比值，D 正确。
2．下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，相关叙述中正确的是( C ) 四倍体兰花叶片――→①愈伤组织――→②胚状体――→③植株A ．②阶段会发生减数分裂过程B ．①阶段需要生长素而③阶段需要细胞分裂素C ．此过程体现植物细胞具有全能性D ．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体[[解析]] ②阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果，不会发生减数分裂过程；①③阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与，但不同阶段需要的比例不同；花药离体培养得到的植株为单倍体；此过程是由离体的结构发育成完整植株，因此体现了植物细胞的全能性。
3．(2019·泰安检测)下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，有关叙述错误的是(D)A．A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理B．从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合C．A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁D．植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞[[解析]]植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法；融合完成的标志是再生出新的细胞壁；植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。
