2016年人教版高二生物下学期选修三教学案：2.1.2-植物细胞工程的实际应用（含答案解析）.docxVIP

2.1.2　植物细胞工程的实际应用目标导航　1.举例说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用。2.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。3.概述细胞产物的工厂化生产的原理。一、植物繁殖的新途径(阅读P38－39)1．微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。(2)属于无性(填有性、无性)繁殖，能够保持优良品种的遗传性状。2．作物脱毒(1)选材部位：植物分生区附近的部位，因为此处细胞内病毒极少，甚至无病毒。(2)优点：提高作物的产量和品质。3．人工种子(1)组成：由胚状体、不定芽、顶芽和腋芽作为保护性外壳的人工种皮和提供胚状体进一步发育所需营养的人工胚乳。如下图：(2)特点：后代无性状分离，不受季节、气候和地域的限制。二、作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产(阅读P40－41)1．单倍体育种(1)过程：花药单倍体植株稳定遗传的优良品种。(2)优点：①后代是纯合子，能稳定遗传。②可明显缩短育种年限。(3)实例：烟草、小麦等。2．突变体的利用(1)过程：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产生突变，从中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。(2)优点：可以得到抗逆性(抗盐、抗病和抗除草剂等)品种和含有高蛋白的植株。(3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。3．细胞产物的工厂化生产(1)种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。(2)技术：植物组织培养技术。(3)实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现工厂化生产。判断正误：(1)植物组织培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。(　　)(2)人工种子就是以植物种子的胚等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(　　)(3)单倍体育种通过花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后两年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。(　　)(4)在植物的组织培养过程中，由于所培养的细胞进行有丝分裂，所以不会发生突变。(　　)(5)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。(　　)(6)单倍体育种的目的是获得单倍体本身。(　　)(7)细胞产物的生产是将植物细胞培养到愈伤组织。(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√一、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)本质：微型繁殖实际上是一种无性繁殖，能保持亲本的一切优良性状，这项技术只运用了植物组织培养技术，因此该过程只涉及有丝分裂，不涉及减数分裂。(2)优点：使用材料少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，有利于进行工厂化培养。2．作物脱毒(1)病毒的特点：病毒是寄生生物，在用种子繁殖或用植物根、茎的无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。(2)材料的选取：据检测，植物的分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。如果将未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养的方法培育幼苗用于生产，可以避免病毒对作物的影响，大大提高作物的产量。3．人工种子(1)人工种皮的要求：①能保持胚状体的活力，即要能透气、透水，含有胚状体发芽所需要的各种营养成分等。②有利于贮藏、运输和萌发，选取的材料要有韧性、耐压、对胚状体无毒害。③还应含有农药和杀菌剂，以防播种后害虫及微生物的侵害。④还要加入能促进胚状体生长和发育的一些植物生长调节剂、有益菌等。(2)胚状体的要求：①播种后能快速出苗；②根和芽同步生长，活力强；③形成的幼苗的形态与生长要正常。(3)制备流程：诱导植物愈伤组织的形成→体细胞胚的诱导→体细胞胚的成熟→机械化包装→储藏或种植。1．作物培养过程中为什么要进行作物脱毒，如何进行作物脱毒？答案　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，从而获得脱毒苗。2．脱毒苗与抗毒苗有何区别？答案　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。抗毒苗：是把某抗病基因导入到受体植株中，并通过一定的方法培育形成的，属于基因工程的范畴。3．根据种子发育所需的营养物质，分析人工种皮内应含有哪些有效成分？答案　适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。4．人工种子和天然种子的区别：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。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。5．获取人工种子胚状体的途径有哪些呢？答案　(1)由已脱分化的外植体直接产生。(2)由愈伤组织产生。(3)由悬浮细胞培养产生。