2.1.2 植物细胞工程的实际应用(第三课时)
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2.植物组织培养过程中,为什么可以筛选出对人们有用的突变个体,从而培育成新品种?
三、细胞产物的工厂化生产
1.包括什么细胞产物?请说明人参皂甙干粉的生产过程。
2.请你回忆植物组织培养的流程,并分析培养过程的不同阶段分别有哪些应用。
巩固训练:
1、下列四个选项中没有采用植物组织培养技术的是(
)
A.采用花药离体培养得到单倍体植株
B.用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株
C.人工种子的培育过程
D.运用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株
2、从基因型为Aa的植物某器官中获取组织细胞,显微观察如图:假若图示细胞具有相似的蛋白质种类和含量。
下列对该图示细胞的叙述错误
的是()
A.若对所取细胞进行组织培养,可形成完整植物体
B.若发现XY两个细胞所含蛋白质种类数量有明显差异,这是基因选择性表达的结果
C.若XY两个细胞杂交,需要的试剂有纤维素酶、果胶酶、聚乙二醇(PEG)等
D.XY两个细胞进行杂交并经组织培养形成的新个体,与原植物属于同一物种
【课后反思】
(教师写成败得失和改进措施,学生写学习体会和存在的问题)教师个性化教案学生学习笔记。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用学习目标:1.简述微型繁殖技术。
(重点) 2.理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。
(重、难点) 3.理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。
(重点)一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点Error!2.作物脱毒(1)选材部位:植物的分生区附近。
(2)选材原因:分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。
(3)实例:目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒,在马铃薯、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)特点①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
(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.单倍体育种染色体加倍(1)过程:花药离体培养―→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: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: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。
1.判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。
( )(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)天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离,人工种子长成的植株性状不分离。
( )(4)单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。
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。
《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P38—39内容,根据以下问题提示解决问题。