《2017-2018学年高中生物 第二章 细胞工程 第7课时 植物细胞工程的应用 苏教版选修3(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中生物 第二章 细胞工程 第7课时 植物细胞工程的应用 苏教版选修3(1)（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7课时植物细胞工程的应用,第二章 细胞工程,学习目标,1.掌握植物组织培养的原理、过程及其特点。 2.理解人工种子的制备方法、过程及其意义。 3.理解植物细胞培养的方法、过程。 4.举例说出植物细胞工程的应用。,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,基础知识导学,一、植物组织培养技术的应用 植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，已经普遍应用于社会生产的方方面面。下面图示都是利用了植物组织培养技术，结合教材内容回答下列问题：,1.快速繁殖 (1)传统繁殖方法中，哪些可以保持植物的优良性状？为什么？ 答案人们常用嫁接、扦插等方法。因为它们是无性繁殖，遗传物质与亲本完全相同，所以能保持
2、植物的优良性状。 (2)什么是微型繁殖？ 答案植物组织培养时，需要严格执行一定的程序，幼苗在实验室的培养瓶中生长发育，整个生产过程实现微型化、精密化，所以又被称为“微型繁殖技术”。植物组织培养技术实现了种苗高效、快速繁殖，也被称为“快速繁殖技术”。,答案,(3)微型繁殖属于什么繁殖方式？ 进行哪种细胞分裂方式？ 答案无性繁殖。有丝分裂。 (4)总结植物微型繁殖的特点。 答案能够保持优良品种的遗传特性。 选取材料少；繁殖速度快，周期短；不受季节和恶劣天气的影响。 可实现工厂化生产。,答案,(5)人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？ 答案植物微型繁殖技术具
3、有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势，工厂化大规模育苗生产正是利用了植物微型繁殖技术的这两方面优势。利用植物微型繁殖技术我们可以在短时间内获得大量的优质种苗。,答案,2.培育无病毒植物 (1)病毒是营寄生生活的生物，它是如何穿过植物细胞壁入侵植物体的？ 答案植物病毒一般是通过损伤部位入侵植物体的。侵入植物体的病毒在细胞中会大量增殖并感染其相邻的细胞，最终扩散至整个植株。 (2)病毒对植物的生长有何影响？ 答案病毒在作物体内逐年积累会导致作物的产量降低，品质变差。 (3)植物组织培养为什么选用茎尖等分生组织做材料？ 答案要得到脱毒苗，材料选取的关键是选取植物的茎尖(或根尖)来作为植物组织培
4、养的外植体。这是因为植物的分生组织细胞中一般是不含病毒的，选取植物的茎尖(或根尖)作材料，可以避免病毒对作物的影响，大大提高作物的产量。,答案,3.人工种子 (1) 天然种子一般包括哪些结构？各结构的主要成分及功能各有哪些？ 答案天然种子一般包括种皮、子叶、胚芽、胚轴、胚根等结构。种皮具有保护种胚和萌发时吸收水分的作用。胚根最先突破种皮向地生长，并发育成根。胚轴伸长，胚芽突破种皮背地生长，发育成茎和叶。胚乳的作用是储存营养物质。单子叶植物子叶的作用是将胚乳内的有机物转运给胚芽、胚轴、胚根；双子叶植物子叶的作用是储存营养物质。,答案,(2) 如果制造人工种子，应该具备哪些结构？ 答案由胚状体、作
5、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。如图所示：,答案,(3)在人工种子中还应该添加什么有效成分？ 答案适量的养分、无机盐、有机碳源、抗生素、农药、有益菌等，还可添加一些植物生长调节剂。 (4) 与天然种子相比，人工种子有哪些优点？ 答案不受环境因素的制约，一年四季都可以进行工厂化生产。 繁殖速度快，可在短时间内提供大量种苗。 胚状体是经人工无性繁殖产生的，有利于保存该种系的优良性状等。,答案,二、植物细胞培养技术的应用 1.植物细胞代谢产物的工厂化生产 目前，植物细胞培养技术已成为工业化生产植物产品的一条有效途径，试结合下面的资料阅读教材，分析思考：,(1)植物细胞培养的技
6、术基础是什么？ 答案植物组织培养。 (2)植物细胞培养也是为了获取新的植物个体吗？有无体现细胞的全能性？ 答案植物细胞培养技术生产具有生理活性的植物细胞次生代谢产物，而不是植物个体，没有体现植物细胞的全能性，其原理是细胞增殖。 (3)植物细胞培养技术具有哪些优点？ 答案快速、高效，且不受季节、外部环境等条件限制。,答案,2.单倍体育种,胚,愈伤组织,秋水仙素,(1)花药由 和 等构成，后者中的花粉可发育成单倍体胚或脱分化形成愈伤组织。 (2)什么是单倍体？ 答案单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体。,花药壁,花粉囊,答案,(3)与二倍体植株相比，单倍体植株有何特点？ 答案叶小、株矮、生活力弱
7、且高度不育。 (4)秋水仙素有何作用？ 答案抑制纺锤体的形成，使着丝点分裂后形成的两条子染色体不能分配到两个子细胞中，从而使染色体数目加倍。 (5)单倍体育种的原理是什么？ 答案染色体变异及植物细胞的全能性。,答案,(6)单倍体育种采用的技术手段有哪些？ 答案花药离体培养、秋水仙素处理幼苗、植物组织培养技术。 (7)写出单倍体育种的流程图。 答案花药离体培养 愈伤组织 单倍体植株 正常植株。 (8)单倍体育种方式有何优缺点？ 答案优点：明显缩短育种年限。 缺点：技术相当复杂，需要与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术的支持，多限于植物。,答案,返回,脱分化,再分化,秋水仙 素处
8、理,重点难点探究,一、培育无病毒植物、人工种子的培育过程均采用组织培养技术 1.培育无病毒植物主要是强调组织培养的取材一定是无毒的(如 _ )，才能繁殖出无毒的幼苗。 2.人工种子的培育也是采用组织培养技术，但是只需培育得到 、不定芽、顶芽和腋芽等材料，包上人工种皮就可形成人工种子。人工胚乳含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素，还应含有杀菌剂，以防播种后微生物的侵害，相当于种子的子叶或胚乳。人工种子发芽得到的幼苗能保持亲本的优良性状，另外还不受气候、季节和地域的限制。,答案,茎尖、根,尖,胚状体,二、植物组织培养与植物细胞培养的区别 1.含义不同：植物组织培养是指在一定的营养物质、激素和其
9、他外界条件的作用下，把植物离体的器官、组织或细胞培养成完整的 。而植物细胞培养是将组织培养过程中形成的 或其他易分散的组织置于 培养基中，进行 培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过传代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。 2.目的不同：植物组织培养的目的是得到更多的植物体，而植物细胞培养的目的是获得人类所需要的 产物。,植物体,愈伤组织,液体,细胞代谢,悬浮,答案,返回,1.下列属于植物的微型繁殖技术的是() A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条 解析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
10、部分；扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。,随堂达标检测,1,2,3,4,A,解析答案,5,2.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 解析人工种子就是以通过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。该种子在适宜条件下同样能萌发长成幼苗，因此人工种子的发芽率并不低。,解析答案,1,2,3,4,B,5,3.对人参皂甙干粉进行工厂化生产，下列何种技术是必需的() A.杂交育种 B.植物组织培养 C.多倍体育种 D.单倍体育种 解析对人参皂甙干粉
11、进行工厂化生产，必须先通过植物组织培养获得人参皂甙含量最高的细胞株，然后进行发酵大规模生产。,B,解析答案,1,2,3,4,5,4.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，下列相关叙述中正确的是(),1,2,3,4,5,A.阶段会发生减数分裂过程 B.阶段需要生长素而阶段需要细胞分裂素 C.此过程体现植物细胞具有全能性 D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体,解析答案,1,2,3,4,5,解析阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果，不会发生减数分裂过程；阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与，但不同阶段需要的比例不同；花药离体培养得到的植株为单倍体；此过程是由离体的结构发育成完整植株，因此体现了植物细胞的全能性。 答案 C,5.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(),1,2,3,4,解析答案,返回,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，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,5,
