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。
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（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。
一、植物微型繁殖新途径
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
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。
二、作物新品种的培育
1、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。
2、突变体的利用：在植物组织培养的过程中，由于培养细胞一直处于不断地分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。从这些产生的突变的个体中可以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
人参皂甙的工厂化生产过程、蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产，应用的都是植物组织培养技术。
生产过程：
第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。
第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。
第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。
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（四）反思总结，当堂检测。
植物繁殖的新途径
作物新品种的培育
微型繁殖
作物脱毒
人工种子
植物细胞工程的实际应用
单倍体育种
突变体的利用
细胞产物的工厂化生产
【知识网络】
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正
九、板书设计
一、植物微型繁殖新途径
1、 微型繁殖与无性生殖
2．微型繁殖与作物脱毒
3、 人工种子
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种的优点是：
2、突变体的利用
三、 细胞产物的工厂化生产过程
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓以达到提高课堂效率的目的。
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