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1、选修三导学案 专题 2 细胞工程3.单倍体育种、基因工程育种和植物细胞工程育种的比较？2.1.2 植物细胞工程的实际应用编制人：李志坤 董春芳 日期：2012-2-25学习目标： 1.了解微型繁殖、作物脱毒；人工种子、单倍体育种、突变体的利用及细胞产物。2.理解微型繁殖技术应用、单倍体育种过程、细胞产物的生产。学习任务：【自主完成】 【小组讨论】阅读课本 38-40 页，回答下列问题。一.植物繁殖的新途径 1.微型繁殖(1)概念(2)优点 2.植物脱毒(1)取材(2)方法(3)结果3.人工种子(1)概念(2)优点(3)组成二.作物新品种的培育1.单倍体育种(1)培养方法(2)过程(3)优点 2
2、.突变体的应用（1）产生（2）利用（3）实例三.细胞产物的工厂化生产（1）细胞产物的种类（2）基础技术（3）实例课堂达标一.选择题1.马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是 （ ）A.选择优良品种进行杂交 B.进行远缘植物体细胞杂交C.利用芽尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变2.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 （ ）A.有丝分裂 B.分化 C.减
3、数分裂 D.全能性3.植物的微型繁殖技术是指 （ ）A.植物体细胞杂交技术 B.嫁接 C.营养繁殖 D.植物组织培养4.下列哪一项不是单倍体育种的优点 （ ）A.缩短育种年限 B.变异率高 C.得到稳定遗传的优良品种 D.节约人力、物力单倍体育种 基因工程育种 植物细胞 工程育种原理方法优点缺点1.为什么要进行作物脱毒,如何进行作物脱毒?2.脱毒苗培育时常用茎尖作材料,为什么不用根尖或其他分生区呢?1.单倍体育种为什么能得到作物新品种?2.细胞产物的生产是将植物细胞培养到那一阶段?3.人工种子制备的原理和技术分别是什么？选修三导学案 专题 2 细胞工程5.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得
4、的 （ ）A.愈伤组织 B.再分化 C.形成完整植株 D.取离体组织6.人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得 （ ）A.杂交育种 B.植物细胞培养 C.多倍体育种 D.单倍体育种7.运用植物组织培养技术，可以培育或生产出 （ ）A.细胞产物生物碱 B.无病毒植物 C.人工种子 D.以上都是8.植物的微型繁殖的优点是 （ ）A.取材少 B.培养周期短 C.繁殖率高 D.以上都是9.对人工种子正确的解释是 （ ）A.通过科学手段人工合成的种子 B.利用植物组织培养技术获得的种子C.种皮能自我生成的种子 D.人工种子发芽率低10.科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获
5、得了许多完整的植株，这些植株的特点是 （ ）A.彼此性状相似 B.变异频率较高C.单倍体 D.都是纯合子11.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ）A.花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株C.人工种子的培育 D.“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程12.水稻（基因型为 AaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是 （ ）A.a 用花药离体培养法获得单倍体植株；b 通过有丝分裂产生愈伤组织；c 培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d 试管苗的生长发育不需要光照B.a 用花药离体培养法获得二倍体植株； b 通过减数分裂产生愈伤组织；
6、c 培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d 试管苗的生长发育不需光照C.a 用花药离体培养法获得单倍体植株；b 通过有丝分裂产生愈伤组织；c 培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d 试管苗的生长发育需要光照D.a 用花药离体培养法获得二倍体植株；b 通过有丝分裂产生愈伤组织；c 培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d 试管苗的生长发育需要光照二.非选择题13.我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图分析回答：（1）过程和分别表示_和_。（2）在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入_
7、。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证_。（3）从育种的角度看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有(列举 2 条) ：_。（4）在植物组织培养的过程中，可以对_进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于_。（5）若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒，经组织培养形成植株，这种育种方法称为_，其优点是_。14.中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼” 。将两个“新人”放入融合器中，当
8、充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语” 。紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵沟通” 。渐渐地，细胞核也扭摆着“亲热”起来，20min 后，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示：用于融合的两个“新人” ，一个开的是粉花（标记为“一号” ） ，一个开的是黄花（标记为“二号” ）融合后的细胞再生植株开的是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状” ，另一个称“二号形状” ） 。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验的一项重大成果。
9、据此回答下列问题： （1）由于细胞的密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲，在太空中细胞更容易融合，可能的原因是 。在显微镜下观察， “新人”的细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有 特性。 “细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是 。（2）两种烟草原生质体融合时， 类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属 倍体。（3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是 。（4） “太空烟草”能稳定遗传吗？为什么？ 。选修三导学案 专题 2 细胞工程答案一1.（1）快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 （2）. 保持优良品种的遗传特性高效快速的实现种苗的大量繁。
10、2.（1）无病毒的茎尖组织（2）植物组织培养（3）高产无毒的优质植物3.（1）以植物组织培养技术得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。 （2）属于无性繁殖，无天然种子因有性繁殖引起的基因重组现象而发生性状分离。生产上不受季节、气候和地域限制。利于农业生产的规范化、标准化和机械化管理。3.由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳组成。小组讨论1.对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。而植物分生区（如茎尖）附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱
11、毒苗。2.因为茎尖取材方便。3.细胞的全能性；植物组织培养技术。二1.（1）花药离体培养；然后染色体加倍。（2） 离体培养 人工诱导染色体加倍花药 单倍体植株 纯合子植株（3）明显缩短育种年限。后代稳定遗传，都是纯合子。2.（1）在植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。 （2）筛选对人们有用的突变体，进而培育新品种。 （3）抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶。小组讨论1因为花药的产生是经过减数分裂进行的，减数分裂过程中发生了基因重组。2.愈伤组织阶段。3.三1.蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。2.植物组织培养技
12、术3.我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂苷粉，另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已实现了工厂化生产。一.1-5 CCDBB6-10 BDDBA11-12 BC二.13. (1)脱分化再分化(2)植物激素无菌(3)能保持亲本的优良性状；培养周期短，繁殖效率高；能培育无病毒植株(任举 2 条即可)(4)愈伤组织突变体的利用(5)单倍体育种缩短育种年限，培育的品种一定是纯种14. (1)重力作用很弱 细胞膜有具一定的流动性 电刺激诱导融合（2）黄花烟草革新一号烟草原生质体融合 多（或四） （3）克服了远缘杂交不亲和的障碍（4）如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离。单倍体育种 基因工程育种 植物细胞 工程育种原理 染色体变异，组织培养基因重组 细胞的全能性方法选择亲本有性杂交F 1产生的花粉离体获得单倍体植株诱导染色体加倍获得可育纯合子选择所需要的类型提取目的基因构建基因表达载体导入受体细胞基因表达筛选出符合要求的新产种去除细胞壁细胞融合组织培养优点明显缩短育种年限，加速育种进程不受种属限制，可根据人类的需要，有目的的进行克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种缺点技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物可能会引起生态危机，技术难度大技术复杂，难度大
