《高中生物人教选修三学案：2．1 2．1.2 植物细胞工程的实际应用 学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物人教选修三学案：2．1 2．1.2 植物细胞工程的实际应用 学案（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、21.2植物细胞工程的实际应用1举例说出植物组织培养技术在农业上的应用。(重、难点)2举例说出植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。(重点)一、植物繁殖的新途径(阅读教材P38P40)途径优点实例微型繁殖(1)保持优良品种的遗传特性；(2)高效快速地实现种苗的大量繁殖微型繁殖兰花作物脱毒提高作物产量和品质脱毒马铃薯的培育人工种子(1)后代无性状分离；(2)不受季节、气候和地域的限制芹菜、水稻等的胚状体制成人工种子二、作物新品种的培育(阅读教材P40)1单倍体育种(以二倍体植物为例)(1)方法：花药的离体培养。(2)过程花药单倍体植株纯合子植株。(3)优点后代是纯合子，能稳定遗传。明
2、显缩短了育种年限。2突变体的利用(1)原理：基因突变。(2)产生：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态而易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。(3)利用：从产生突变的个体中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(阅读教材P40P41)1细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。2技术基础：植物组织培养技术。3实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。 判一判(1)微型繁殖技术是指植物嫁接技术。()(2)微型繁殖能保持亲本的一切性状。
3、()(3)(2018泰安高二检测)作物脱毒时常选取的部位是叶肉细胞。()(4)人工种子是由受精卵发育而来的。()(5)突变体育种的原理是基因突变。()(6)单倍体育种的目的是获得单倍体本身。()植物繁殖的新途径 探究1微型繁殖结合兰花的微型繁殖技术，探究以下问题：(1)微型繁殖运用了植物组织培养技术。(2)该过程只涉及有丝分裂，没有减数分裂，因而属于无性繁殖。 探究2作物脱毒比较脱毒草莓与未脱毒草莓，探究以下问题：(1)脱毒草莓的获取利用了植物组织培养技术。(2)制备该脱毒苗时，利用无病毒或病毒极少的茎尖或根尖进行培养。 探究3人工种子结合下面人工种子的结构示意图，探究以下问题：(1)胚状体是
4、人工种子的主要成分，也可以是不定芽、顶芽和腋芽等。(2)在人工种皮和胚状体之间应加入人工胚乳，以提供胚状体发育时所需要的营养物质等。(1)为什么微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性？提示：植物的体细胞含有相同的遗传物质；植物组织培养过程中通过有丝分裂增加细胞数目，分裂过程中遗传物质保持不变。(2)人工种子萌发长成的植物是否可育？提示：若是由花粉(或者三倍体植物的营养器官)发育来的植株是不可育的；若是由茎尖、根尖等营养器官发育来的则可育。(1)脱毒苗不等于抗毒苗，脱毒苗是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴；而抗毒苗是把某抗病基因导入植物细胞，属于基因工
5、程的范畴。(2)可依据植物组织培养的特点理解各“繁殖新途径”的优点根据植物组织培养“无性繁殖，后代能保持亲本优良性状”的特点，理解微型繁殖、人工种子的优点。根据植物组织培养“外植体用量少，培养周期短”的特点，理解微型繁殖、人工种子的优点。根据植物组织培养“取材广泛，可根据生产需要取材”的特点，理解作物脱毒的优点。根据植物组织培养“在实验室或工厂进行，可人工控制，不受季节限制”的特点，理解微型繁殖、人工种子的优点。1下列属于植物的微型繁殖技术的是()A兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗B水稻种子萌发并长成新个体C扦插的葡萄枝条长成新个体D柳树芽发育成枝条解析：选A。微型繁殖技术是快速繁殖优良品种的植物
6、组织培养技术，也叫快速繁殖技术。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育；扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。2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()A脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中要进行避光处理B再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C从ae属于无性生殖过程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解析：选B。从图中分析可知，b代表的是脱分化，需全程避光，A正确。c表示再分化，即由愈伤组织形成胚状体，B错误。ae是由植物叶片细胞通过组织培养获得人工种子并得到后代植株的过程，属于无
7、性生殖，C正确。人工种子是一种人工制造的代替天然种子的颗粒体，可以直接播种于田间，可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，D正确。人工种子与天然种子的区别(1)人工种子是通过植物组织培养产生的，属于无性繁殖，可保持亲本的优良性状。(2)自然种子是通过有性生殖产生的，可表现出双亲的遗传性状。作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 探究1单倍体育种结合单倍体育种过程，探究以下问题：花药离体(1)原理：生殖细胞的全能性(花药离体培养为单倍体植株)；染色体数目的变异(秋水仙素诱导单倍体幼苗细胞染色体数目加倍)。(2)优点：与杂交育种要经过56年的连续筛选相比，单倍体育种明显缩短育种年限
8、，加快育种进程。 探究2突变体的利用结合诱变产生新品种过程，探究以下问题：(1)原理：基因突变和植物细胞的全能性。(2)优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得抗病、高产、优质、抗逆的新品种，加快了育种进程。 探究3细胞产物的工厂化生产下图为工厂化生产人参皂甙的基本过程。(1)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子。(2)将(1)选择的细胞株放在发酵罐中的适宜培养液中进行液体培养，增加细胞数量。(3)将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。请结合上述内容完成细胞产物工厂化生产过程：外植体(离体的植物器官、组织或细胞)愈
9、伤组织细胞悬液细胞产物。五种生物技术的比较项目植物组织培养突变体的利用单倍体育种植物体细胞杂交植物基因工程育种原理植物细胞的全能性基因突变、植物细胞的全能性花粉细胞的全能性、染色体变异细胞膜的流动性、植物细胞的全能性基因重组、植物细胞的全能性重要步骤脱分化、再分化对愈伤组织诱变处理花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍原生质体融合、杂种细胞组织培养对导入目的基因的植物细胞进行组织培养优点保持优良品种的遗传特性提高突变率，获得优良性状明显缩短育种年限克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍举例微型繁殖、脱毒苗培育、人工种子培育抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草单育1号烟草培育“番茄马铃
10、薯”杂种植株转基因抗虫棉交汇点1常见的育种方式及其原理(1)杂交育种基因重组。(2)单倍体育种染色体数目变异。(3)多倍体育种_。(4)诱变育种_。(5)基因工程育种_。(6)植物组织培养植物细胞的全能性。(7)植物体细胞杂交_。交汇点2单倍体(1)特点：单倍体植株长得_， 而且_。(2)单倍体育种常用的方法：_。(3)单倍体育种的优点：_。答案：交汇点1(3)染色体数目变异(4)基因突变(5)基因重组(7)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性交汇点2(1)弱小高度不育(2)花药离体培养(3)明显缩短育种年限 1(2018常熟高二检测)下图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的
11、示意图，据图判断错误的是()A过程通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期B通过过程得到的植株既有纯合子又有杂合子C过程属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素D与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限解析：选B。该过程是单倍体育种过程，所以是花药离体培养，获得的是单倍体，基因型为AB、Ab、aB、ab 4种，经染色体加倍后的植株B都为纯合子；过程使用秋水仙素使染色体数目加倍，作用的机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，到后期染色单体分开后不能向细胞两极移动；过程属于植物组织培养，需要生长素和细胞分裂素的诱导。2在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是(
12、)A培养的细胞一直处于不断的分生状态B培养基营养丰富，易于植物生长C纺锤丝的形成容易受抑制DDNA复制容易受抑制解析：选A。在植物组织培养过程中细胞一直处于不断的分生状态，即细胞的分裂能力很强，细胞在分裂过程中，容易受到外界培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生基因突变，对细胞进行植物组织培养，可得到植物体，从这些个体中筛选出突变体，在突变体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。植物组织培养与植物细胞培养的比较项目植物组织培养植物细胞培养目的获得植物体获得细胞产物培养基固体培养基液体培养基过程实例各种转基因生物、脱毒苗人参皂甙的生产核心知识小结要点回眸答题必备 植物组织培
13、养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。 人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，具有易贮藏、运输、不受季节、气候等限制的优点。 单倍体育种通过花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。 在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。 利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。随堂检测1(2018扬州高二检测)通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括
14、()A加快繁育速度B保持亲本优良性状C培育出无病毒植株 D改变植物的基因型解析：选D。植物组织培养技术不仅可以保持优良亲本的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，A、B两项均正确；利用该技术还可以培育脱毒苗，因为选材部位是植物分生区附近的新生组织，没有或极少感染病毒，所以由培育的脱毒苗长成的植株是无病毒植株，C项正确；经该技术培育的植株跟亲本基因型相同，D项错误。2如图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图。下列叙述正确的是()A过程中发生了有丝分裂和减数分裂B对香蕉进行花药离体培养可获得单倍体C阶段为脱分化过程DX代表愈伤组织解析：选D。X代表愈伤组织，代表脱分化过程，代表再分化过程，代表个体发育过程；题图所示为细胞的有丝分裂和分化过程，没有发生减数分裂；香蕉没有花粉，所以不能对香蕉进行花药离体培养获得单倍体。3制造人工种子的原理是在组织培
