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1、1 2.1.22.1.2 植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 【导学目标】【导学目标】 1.理解植物细胞工程在植物繁殖、 作物新品种的培育、 细胞产物的工厂化生产中的作用。 2.说出植物细胞工程的实际应用。 【自主学习】【自主学习】 一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)概念：用于 优良品种的 技术。 (2)特点 ： 属于 繁殖，能够保持 的遗传特性，还可以高效快速地实现 种苗的大量繁殖。 (3)实例：20 世纪 60 年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用 来培育 兰花。 2作物脱毒 (1)选材部位：植物的 附近。 (2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至 。 (3)实例 ：
2、目前采用 培养技术来脱除病毒，在 、草莓、甘蔗、菠萝、 香蕉等主要经济作物上已获得成功。 3人工种子 (1)概念：以植物组织培养得到的 、 、顶芽和腋芽等为材料，经过人 工 包装得到的种子。 (2)特点 后代 。 不受 、 和 限制。 (3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜 、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。 二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)过程：花药离体培养 单倍体植株纯合子植 株。 染色体加倍 (2)优点 后代是纯合子，能稳定遗传。 明显缩短了育种的年限。 2突变体的利用 (1)产生原因：在 植物的组织培养过程中，易受 和 (如射线、化 学物质等)的影响而 。 (2)利用：
3、筛选出对人们有用的 ，进而培育成新品种。 三、细胞产物的工厂化生产 1.细胞产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物 碱等。 2技术： 技术。 3实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、 紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。 思考交流思考交流 1植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？ 2 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？ 正误判断正误判断 1微型繁殖技术实际是通过植物组织培养技术来完成的。( ) 2进行作物脱毒时，只能选取无病毒的茎尖进行组织培养。( ) 3利用人工种子繁殖时，其后代无性状分离。( ) 4单倍体育种不能得到作物新品种。(
4、) 5人参皂甙的工厂化生产利用了植物细胞的全能性。( ) 【合作探究】【合作探究】 一、植物繁殖的新途径 什么是植物的微型繁殖？其实质和原理分别是什么？什么是人工种子？人工种子主要 由哪几部分组成？ 二、作物新品种培育方法的比较 作物新品种的培育方法主要有哪几种？ 单倍体育种与花药离体培养有何异同？人工种 子与单倍体育种有什么区别？ 例例 1 1 下图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图回答： 原生质体 (1)图中单倍体植株通常的获取方式是_。 若图中单倍体细胞含 2 个染色体组， A 有4 个染色体组，则过程所用化学试剂的作用是 _。 (2)图中 B 和 C 过程的不同点是_，这种不
5、同主要的决定因素是_。 (3)若想在 C 过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的 方法处理_。(4)若要获得水稻的“人工种子” ，则应选用图中的_结构，该结 构与正常受精卵形成的_有类似的结构和发育过程。 (5)若 D 为胡萝卜羊角芹，过程常用的物理方法有_等；经融合处 理后，已经融合的细胞类型有_种(若融合的细胞只考虑两两融合)。 3 【答案】 (1)花药离体培养 抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成 (2)B 过程中形成的是胚状体，而 C 过程形成的是丛芽 细胞分裂素与生长素的比值 (3)愈伤组织 (4)胚状体 胚 (5)离心、振动、电激 3 【达标检测】【达标检测
6、】 课堂达标课堂达标 1下图为植物组织培养的基本过程，若制作人工种子，生产治疗烫伤、割伤的药物 紫草素，应分别选用编号( ) 脱分化 再分化 A B C D 2甘薯种植多年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 3下列对人工种子正确的叙述是( ) A通过科技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种皮能够自我生成的种子 D人工种子发芽率低 4用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是( ) A种植F2选出性状不分离者纯合子 B种植秋
7、水仙素处理纯合子 C种植生长素处理纯 合子 D种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子 5下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是( ) A采用嫁接方法培育苹果新品种 B将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草 C用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射 D使用秋水仙素对棉花植株进行处理 6植物组织培 养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答相应的问题。 (1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是 _。 (2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体 _。 (3)在生产实践中为获得大量的细胞产物(如紫杉醇)，可将
8、_放入液体培养基 4 中经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞浮液，再经过_即可获得大量细胞。 (4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在 光学显微镜下可能观察到发 生_异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。 (5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取， 还广泛用于_、_、_等育种过程中。 课外强化课外强化 1某株名贵花卉用种子繁殖时会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可利 用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，但不能采用该植株的( ) A茎尖 B芽 C叶片 D花粉粒 2在下列各育种方式中，与组织培养技术无关的是( ) A利用花药离体培
9、养得到单倍体植株 B秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株 C通过组织培养培育人工种子 D通过体细胞杂交培养“番茄马铃薯”杂种植株 3 右图表示一人工种子， 下列与人工种子培育生产过程有关的叙述， 不正确的是( ) A人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得 B胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性 C同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型 D胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的 4 马铃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
10、养获得种苗的过程涉及细胞的( ) 有丝分裂 分化 减数分裂 全能性 A B C D 5百合利用它 的球茎进行无性繁殖，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。 在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法 是( ) A花药离体培养 B选取成熟组织进行培养 C利用茎尖进行组织培养 D人工诱导基因 6下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是( ) 植物叶片 a 叶组织块 b 愈伤组织 c 有生根发芽能力的胚状体结构 d 人工种子 e 种苗 A脱分化发生在 b 步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用 B再分化发生在 d 步骤，
11、是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 7下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。 5 (1)甲育种方式称为_。 (2)通 过 丁 种 方 式 可 以 获 得 脱 毒 苗 ， 培 养 过 程 中 c 常 常 取 用 茎 尖 的 原 因 是 _。 (3)乙 方 式 处 理 植 物 的 愈 伤 组 织 能 获 得 较 好 效 果 ， 原 因 是 _。 (4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞 ，最常采用的方法是_。在通 过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是 _。 (5)甲 、 丙 两 种 育 种 方 式 与 传 统 杂 交 育 种 方 式 相 比 ， 其 优 点 是 _。
