师：同学们，今天我们来学习人教版高二选择性必修三第二章植物细胞工程第三课时的内容。之前我们已经学了前两课，现在一起温故知新，思考两个问题：一、植物细胞工程中科学家采用的基本技术是什么？二、请思考并写出植物组织培养的简化流程。
生：科学家采用的基本技术是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。植物组织培养的简化流程为外植体在一定的激素和营养条件诱导下，通过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成芽和根等器官，经过生长发育形成完整植株。
师：在实际生产生活中，经济苗木、名贵花卉、珍稀植物，像兰花、石斛，自然繁殖速率缓慢，繁殖效率低下，优良性状也不易保持。根据所学的植物细胞工程知识，利用什么技术可以解决这些问题呢？大家思考一下。
生：可以利用植物组织培养技术。
师：没错，这里我们也把它称为快速繁殖技术，即用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫微型繁殖技术。一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物，都通过快速繁殖技术来提供苗木。那快速繁殖技术有哪些优点呢？
生：能高效、快速地实现种苗大量繁殖，并且可以保持优良的遗传性状。
师：非常好。在我国，快速繁殖技术已应用于兰花、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，形成了一定规模。快速繁殖技术是植物繁殖的新途径，那在这方面还有其他应用吗？我们来看下面的背景资料。生姜是药食两用的经济作物，生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒，导致生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%到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，且没有有效防治办法，只能拔除，造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩器官和未成熟组织中较少，在分生区几乎不含病毒。请根据资料进行探究。活动一，请回答以下问题：一、生姜为什么要进行脱毒？二、应选择什么部位培育脱毒幼苗？为什么选该部位？三、作物脱毒的优点是什么？
生：生姜通常用无性繁殖，感染病毒易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差，所以要脱毒。应选择植物顶端分生区附近，如茎尖，因为这些部位病毒极少，甚至无病毒。作物脱毒的优点是病毒极少，能提高作物产量和品质。
师：非常好。目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。人们用组织培养技术培育出的脱毒马铃薯比未脱毒的增产50%以上，脱毒草莓的产量和品质也明显优于未脱毒的草莓。接下来我们了解一下作物新品种培育方面的成果。先看下面的实例，紫色非甜玉米基因型为AA、SuSu和白色甜玉米基因型为aa、susu杂交，（Su和su代表一对等位基因）得到的F1（Aa、Susu）再进行自交，F2会有紫色甜玉米的表型产生。如何筛选出纯合的紫色甜玉米呢？大家思考一下。
生：最熟悉的方法是杂交育种。先让紫色非甜玉米AA、SuSu和白色甜玉米aa、susu杂交得到F1（Aa、Susu）。再让F1自交，F2会出现紫色甜玉米表型，但里面既有纯合子又有杂合子。若要获得纯合紫色甜玉米，还需把F2的紫色甜玉米种下并连续自交，直至不发生性状分离，才能选育出纯合的紫色甜玉米。
师：同学们，在农业生产中杂交育种操作方便，但在实践中，杂交育种有什么缺点呢？
生：获得新品种的周期非常长，一般要经过5 - 6年的连续筛选。
师：那有没有更好的方法来获得纯合紫色甜玉米呢？
生：可以用必修二中学习过的单倍体育种。
师：我们来看单倍体育种的流程图，一起总结下单倍体育种的方法。首先利用花药或花粉进行离体培养，获得单倍体植株，然后人工诱导染色体数目加倍，获得纯合体，达到选择稳定遗传优良品种的目的。现在请同学们根据单倍体育种方法，试着写出培育紫色甜玉米的新方案。
（同学们完成后）
师：我们来看单倍体育种方案的细节。先让紫色非甜玉米AA、SuSu和白色甜玉米aa、susu杂交，得到F1（Aa、Susu）。第二年将F1（Aa、Susu）播种，F1植株通过减数分裂产生4种花粉，即ASu、Asu、aSu、asu。将4种花粉经过离体培养，培育成4种单倍体幼苗。单倍体幼苗经过秋水仙素处理，可以获得二倍体纯合植株，再从中选出紫色甜玉米。按照这个流程，同学们发现单倍体育种有什么优点吗？
生：单倍体育种可以明显缩短育种年限，大大节约人力和物力。
师：很好，单倍体育种已成为作物育种的有效途径。请同学们根据单倍体育种过程思考其原理。
生：整个单倍体育种过程的原理是染色体变异，花药离体培养的原理是植物细胞具有全能性。
师：学习完单倍体育种，大家阅读课本41页材料，了解突变体的利用，并思考三个问题：一、突变体的来源；二、突变体的利用过程；三、突变体利用的原理。
生：在植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖状态，易受培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）影响而产生突变，所以愈伤组织细胞可作为突变体的来源。突变体的利用过程是基于组织培养过程，首先将外植体脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过诱变处理再分化形成突变体，再对突变体进行筛选，可获得新品种。突变体利用的原理是基因突变和植物细胞具有全能性。