优秀教案系列
第PAGE1页共NUMPAGES1页
第PAGE1页共NUMPAGES1页
第2章细胞工程
第1节植物细胞工程
二植物细胞工程的应用
教学分析
教学分析
教学目标
1.学习植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
2.了解植物组织培养技术在生产实践中的应用,说明植物细胞工程对生产的影响。
评价目标
1.说出植物细胞工程的应用及取得的丰硕成果。
2.关注植物细胞工程的发展。
3.认同植物细胞工程的应用促进生产力的提高。
教学重难点
重点:植物细胞工程应用的实例。
难点:尝试运用所学植物细胞工程的知识解决生产实践中的问题。
教学方法
直观教学法、讲述法、启示法。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
上一节课大家学习了植物组织培养和植物体细胞杂交技术,这些技术在生产实践中是否得到应用?植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下面我们继续学习这方面的内容。
讲授新课
一、植物繁殖的新途径
(一)快速繁殖
【师】利用植物细胞工程在植物繁殖方面能够快速繁殖,什么叫快速繁殖?
【生】快速繁殖是指运用组织培养的方法,一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株,而且均来自单一的个体。
【师】快速繁殖在实际中有着广泛应用,请同学们看课件。快速繁殖经济林木、优良的观赏植物、濒危植物等自然繁殖速度缓慢、繁殖效率低下或优良性状不易保持的植物。例如一株葡萄一年繁殖到3万多株,一株兰花一年繁殖到400万株。
【生】观看图片。
【师】快速繁殖有何优点?
【生】优点:①繁殖率高,可大批量生产;②保持原植株的优良性状(无性繁殖);③不受自然生长季节的限制;④培养周期短。
(二)作物脱毒
【师】除了在快速繁殖方面的应用以外,植物细胞工程在作物脱毒方面也有着广泛应用。请看病毒对作物产量影响有关的材料。
背景资料:生姜是药食两用的经济作物,在生产上长期采用无性繁殖,容易感染多种病毒,使生姜品质变差,叶子皱缩,生长缓慢,一般减产30%~50%。病毒引起的植物病害有500多种,受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等,而且没有有效的防治办法,只能拔除,易造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中,在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少,在分生区几乎不含病毒。
【师】病毒为什么能够影响作物的产量?通过何种方法可获得脱毒苗?
【生】原因:无性繁殖的作物,容易将感染的病毒传给后代。病毒积累,导致作物产量降低,品质变差。
方法:切取一定大小的茎尖进行组织培养,从而获得脱毒苗。
【师】脱毒苗与快速繁殖有何区别?
【生】脱毒苗与快速繁殖相比,二者无本质区别,只是取材部位不同。
【师】脱毒产品在农业上有广泛应用,请大家看图片,作物脱毒在菠萝、香蕉、马铃薯和甘蔗上的应用。
从以上图片我们可以看出,植物细胞工程的快速繁殖、作物脱毒在农业生产上有广泛应用,但实质是植物组织培养技术的应用。
二、作物新品种的培育
(一)单倍体育种
【师】植物细胞工程在育种方面也有着广泛应用,特别是单倍体育种方面,那么什么是单倍体?单倍体育种的具体过程是怎样的?
【生】单倍体是指体细胞含有染色体数目与本物种配子中染色体数目相同的个体。通过花药离体培养可以获得单倍体植株。
单倍体育种的方法:花药(或花粉)的离体培养获得单倍体植株,诱导染色体加倍,选择稳定遗传的优良品种。如下图:
【师】单倍体育种有何优点?
【生】优点:后代都是纯合子,能稳定遗传;明显缩短育种年限,加速育种进程;节约了大量的人力和物力。
【师】单倍体育种在农业和经济作物上有着广泛应用,请看图片,在烟草、小麦、柏树、水稻等植物上的应用。
(二)突变体的利用
【师】植物细胞工程除了单倍体育种外,有时候可以通过从产生突变的个体中选择新个体,即教材中突变体的利用。什么是突变体的利用?
【生】突变体的利用是指对植物组织培养过程中的培养细胞进行诱变处理,促其发生突变,诱导分化成植株,筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
对于突变体的利用我们可以总结如下:
产生
植物组织培养中,培养细胞不断增殖,易突变
利用
筛选对人们有用的突变体,进而培育成新品种
原理
基因突变和植物细胞的全能性
优点
提高变异的频率,加速育种进程;大幅度地改良某些性状
缺点
难以控制突变方向,有利性状比较少,需要处理大量实验材料
三、细胞产物的工厂化生产
【师】细胞产物的工厂化生产主要指通过植物细胞工程培养细胞,提取细胞产生的次生