江苏省仪征中学2021-2022学年度第二学期高二生物学科导学案

2.2植物细胞工程的应用   

研制人：刘金媛    审核人：宣雯雯

班级：__________姓名：__________学号：________授课日期：2022年月日

【本课在课程标准里的表述】细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品

【学习目标】

【学习内容】

【导学】

一、植物组织培养技术的应用

1．人工种子

(1)概念：将在植物组织培养中得到的     和具有养分的       包埋在具有保护功能的人工种皮中，在适宜条件下能够生根发芽的颗粒体。

(2)基本结构

(3)生产过程

①植物组织培养获得      。

②人工种皮对胚状体和人工胚乳的     。

(4)优点

①制种快。

②制种不受      限制。

③人工胚乳可提供更好的      供应，还可提供相应成分增强抵抗疾病的能力。

2．快速繁殖

(1)概念：利用植物组织培养技术不仅可以保持优良植物品种的       ，而且可以实现种苗的       ，植物组织培养技术也因此被称为“快速繁殖技术” 。在进行植物组织培养的过程中，幼苗在实验室的培养瓶中生长发育，所以又被称为“         ” 。

(2)特点

①保持优良植物品种的遗传特性。

②繁殖速度    。

③不受季节和恶劣天气的影响。

④可以进行全年连续生产，大大提高了         。

(3)实例：蔬菜、果树、花卉等。

3．培育脱毒植物

(1)选材部位及原因：植物      部位的病毒浓度很低甚至无病毒。这是因为这些部位没有     ，病毒难以进入。

(2)优点：可以       或者去除病毒的感染。

(3)实例：马铃薯、甘蔗、草莓等。

(4)方法

①物理方法

a．高温处理又称       ，其原理是一些病毒对热      。

b．低温处理又称       ，其原理是降低温度，使病毒     下降。

②化学方法：一般指利用          或      等化学药品处理患病植株的方法，其原理是抑制植物体内病毒的复制。

③生物方法

4．种质保存

(1)保存材料：可以是植物的       ，也可以是       或胚状体，还包括       、花粉、幼胚、芽或茎尖分生组织等。

(2)原理：在－196 ℃的条件下，活细胞内的物质代谢和生命活动几乎完全停止，细胞、组织、器官在超低温保存过程中不会引起       的改变，也不会丧失       的潜能。

(3)优点：比保存植物的种子更为           ，还能在需要的时候迅速且大量地繁殖植物。

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

(1)细胞代谢产物：植物生长到一定阶段后，会通过代谢合成一些物质，它们可能对该植物无明显生理功能，也不是该植物        所必需的，但这些植物细胞代谢产物可能是珍贵的     等。

(2)应用实例

①获取许多重要的细胞代谢产物

如：治疗疟疾的药物——     ；抗肿瘤药物——       。

②成为工业化生产相关植物产品的有效途径

如：药物——人参皂苷；食品添加剂——        、甜味剂。

③用于农副业生产

如：大规模培养桑叶的叶肉细胞，可制作成家蚕的饲料。

(3)优点：不仅     、     ，而且不受季节、       等条件的限制。

2．单倍体育种

(1)优点：可以大大            ，且可以获得具有稳定        的优良品种，节约了人力、物力。

(2)育种思路

培育小孢子获得(――→)单倍体植株幼苗诱导(――→)染色体数目加倍获得(――→)纯合二倍体植株。

（3）过程

①成熟的花药由       和       及其中的花粉等结构组成。

②经过适当诱导，花粉可发育成      性的胚状体或愈伤组织，最终形成      植株。

③用质量分数为0.02%～0.4%的秋水仙素诱导单倍体植株的某些阶段(如形成        时期或     时期)，可获得        加倍的、能正常生长发育并开花、结果的      植株。

(4)实例：小麦、黑麦、玉米单倍体植株。

【导思】

1.结合下面人工种子的结构，探究下列问题：

(1)常规的种子繁殖存在哪些缺陷？

(2)人工种子的胚状体和常规种子的胚在来源上有何区别？

2.关于微型繁殖

(1)微型繁殖的技术手段及所依据的原理分别是什么？

(2)快速繁殖技术得到的产品会不会出现性状分离？原因是什么？

(3)从所需条件看，微型繁殖与传统育种方法相比有哪些优点？

3.比较脱毒草莓与未脱毒草莓

（1）为什么许多通过无性繁殖的作物繁殖多代之后产量会下降？

（2）作物脱毒进行组织培养时一般选取什么部位？为什么？

（3）经植物组织培养技术培育出的脱毒苗抗病毒吗？为什么？

【导练】

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方法是(　　)

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．如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是(　　)

A．该途径依据的原理是植物细胞具有全能性

B．过程①需控制好培养基中植物激素的比例

C．经过程①细胞的形态和结构未发生变化

D．过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖

【课后反思】

江苏省仪征中学2021-2022学年度第二学期高二生物学科作业

2.2 植物细胞工程的应用  

研制人：刘金媛    审核人：宣雯雯

班级：__________姓名：__________学号：__________时间：__________作业时长：30分钟

一、单选题

1.下列有关植物细胞工程的应用叙述错误的是（  ）

A. 微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖
B. 作物脱毒可提高作物的产量和品质
C. 人工种子是由受精卵发育而成，不受季节，气候和地域的限制
D. 与传统杂交育种相比单倍体育种可明显缩短育种年限

2.在下列选项中，没有运用植物细胞的全能性的是（  ）

A. 利用植物组织培养获得突变体植株
B. 利用花药离体培养得到单倍体植株
C. 利用作物脱毒培育脱毒马铃薯
D. 利用植物组织培养技术实现细胞产物工厂化生产

3.某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项(  )

A. 图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B. 未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C. 图中完整植株只有经过染色体加倍才能使其结实，产生后代
D. 愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比

4如图为某原种植物（二倍体）育种流程示意图。下列有关叙述错误的是（　　）