導(dǎo)學(xué)案3：植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用

課題植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)：列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。2.技能目標(biāo)：模擬單倍體植株培養(yǎng)的技術(shù)。3.情感目標(biāo)：認(rèn)同微型繁殖在花卉培養(yǎng)方面的重要作用。教材分析重點(diǎn)1．單倍體育種過(guò)程和優(yōu)點(diǎn)。2．作物脫毒、人工種子的制備過(guò)程和意義。難點(diǎn)單倍體育種的過(guò)程與原理。教法學(xué)法講述、討論、自主探究、學(xué)生練習(xí)教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【課前預(yù)習(xí)】1．什么是人工種子？它與自然狀態(tài)下形成的種子相比有什么區(qū)別？2．怎樣利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育單倍體植株？【知識(shí)歸納】一、植物繁殖的新途徑：1．微型繁殖（快速繁殖）：【背景資料】植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，因此人們形象地把用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)叫做植物的微型繁殖技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)?！痉治觥坑捎谥参锝M織培養(yǎng)技術(shù)大多采用的是植物的莖尖、根尖等材料，屬于無(wú)性繁殖技術(shù)，因此可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性；植物組織培養(yǎng)技術(shù)是在人工控制的條件下進(jìn)行的無(wú)菌操作，具有不受自然條件與材料限制的優(yōu)點(diǎn)，故生長(zhǎng)周期短，可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。2．作物脫毒：【背景資料】馬鈴薯和草莓都是無(wú)性繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳播給后代。病毒在植物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。科學(xué)家利用作物的根尖、莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。用脫毒苗進(jìn)行繁殖，種植的作物就不會(huì)或極少感染病毒?！痉治觥恳?yàn)橹参锓稚鷧^(qū)附近（如莖尖、根尖）的病毒極少，甚至無(wú)病毒。因此，利用作物的根尖、莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得無(wú)病毒植株。3．制備人工種子：【講述】人工種子是指以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，在外面包裹人工胚乳和人工種皮后得到的種子。人工種子在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗?！痉治觥刻烊环N子生長(zhǎng)周期長(zhǎng)；一些作物優(yōu)良雜種的后代也會(huì)發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性；另外，天然種子的生產(chǎn)還會(huì)受到季節(jié)、氣候和地域的限制，并且需要占用大量的土地來(lái)實(shí)現(xiàn)制種。二、作物新品種的培育：1．單倍體育種：【分析】單倍體育種是通過(guò)花藥培養(yǎng)獲得單倍體植株，經(jīng)過(guò)秋水仙素處理使其染色體加倍后當(dāng)年便可得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，這就極大地縮短了育種的年限。單倍體育種所依據(jù)的原理是染色體變異?！就卣埂?．突變體的利用：【背景資料】在植物的組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而發(fā)生突變。從這些產(chǎn)生突變的個(gè)體中可以篩選出對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：【講述】植物組織培養(yǎng)技術(shù)除了在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用外，還廣泛應(yīng)用于細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。這些細(xì)胞產(chǎn)物包括蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。例如：（1）利用人參組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)人參皂苷干粉；（2）利用組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)抗癌藥物紫杉醇；【典型例題分析】例1：馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無(wú)病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無(wú)病毒幼苗的最佳辦法是（）A．選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交B．進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交C．利有芽尖進(jìn)行組織培養(yǎng)D．人工誘導(dǎo)基因突變例2：植物的微型繁殖的優(yōu)點(diǎn)是（）A．取材少B．培養(yǎng)周期短C．繁殖率高D．以上都是例3：下列四個(gè)選項(xiàng)中沒(méi)有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（）A．花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株B．秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株C．人工種子的培育D．“番茄——馬鈴薯”雜種植株的培育過(guò)程例4：下列哪一項(xiàng)不是單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)（）A．縮短育種年限B．變異率高C．得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種D．節(jié)約人力、物力【課堂總結(jié)】學(xué)生回答：學(xué)生活動(dòng)1：閱讀課本37頁(yè)圖2—2，總結(jié)細(xì)胞工程的應(yīng)用。思考與討論1：1.為什么植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性？2．為什么植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖？思考與討論2：為什么利用植物的根尖、莖尖可以獲得無(wú)病毒植株？思考與討論3：人工種子之所以神奇，是由于它具有天然種子不可比擬的特點(diǎn)。想一想，它們具有哪些優(yōu)點(diǎn)？天然種子萌發(fā)出的植株屬于有性生殖，可能因性狀分離而喪失其優(yōu)良特性。思考：什么是單倍體？單倍體育種具