【人教版】2020高中生物 专题2 细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用(练习课)教案 新人教版选修3
高中生物专题2细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
[解析] 人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段，再经过人工薄膜包装得到的。由于 植物组织培养属于无性繁殖，因此同一批次生产的人工种子基因型相同。胚状体已具有 根、芽的分化，但仍具有分裂能力。 [答案] D
1．通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括( )
A．加快繁育速度
B．保持亲本优良性状
要点一 植物繁殖的新途径
1．微型繁殖技术的优点及范围 (1)能保持亲本的一切遗传特性(高保真)，子代个体具有的遗传物质与亲本一样。 (2)取材少，培养周期短，繁殖率高。 (3)不受自然生长季节的限制，便于自动化管理，有利于进行工厂化生产。 (4)作物脱毒、人工种子中的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽的获得采用的技术也是微型繁 殖。
②过程：通过花药离体培养获得单倍体植株，经染色体加倍后当年便可得到稳定遗传的 优良品种，极大地缩短了育种年限。如下图： 花药离―体―培→养单倍体植株秋水―仙―素→处理具优良性状的正常植株 ③成功应用举例：我国培育的单育 1 号烟草品种，中花 8 号、11 号水稻和京花 1 号小麦 等。
2．突变体的筛选利用 (1)过程
C．培育出无病毒植株
D．改变植物的基因型
解析：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。
(3)如果外植体是植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分离，①过程中可加入( )
A．蛋白酶
B．淀粉酶
C．果胶酶
D．胰蛋白酶
2.1.2植物细胞工程的实际应用
2.1.2植物细胞工程的实际应用习题课
【学习目标】
1.通过练习列举植物细胞工程的实际应用 2.能把植物细胞工程的应用归类分析 3.认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系
【学习重点】微型繁殖技术的概念、特点及意义 【重点预测】人工种子的结构与获取。
如何设计某一转基因生物的研制过程
例1：C 例2：D 例3：B 例4：B 例5：⑴ 脱分化，细胞的全能性
【学习目标】
1.说明微型繁殖和植物组织培养的联系， 了解细胞产物的例子。 2.尝试构建知识框架。 3.认同组织培养给我们生活带来的改变。
【学习重点】植物细胞工程应用实例。 【难点预测】作物脱毒培养和人工种子的培育
一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 植物组织培养 遗传特性 大量繁殖 植物组织培养 2.分生组织 茎尖 无病毒 分生区 提高产量和品质 3.胚状体 、不定芽、腋芽 薄膜 性状分离 季节 气候 地域 二、单倍体育种 1.花药 单倍体 优点：稳定遗传 育种年限 2.培养条件 外界压力 发生突变 突变体 新品种 三、细胞产物的工厂化生产 1.蛋白质 药物 2.组织培养 3.人参皂甙干粉
集智研讨
研讨内容：【课内探究】 要求：1.用时在8分钟之内。 2.组长负责宏观调控， 负责好结果反馈 3.做好展示、质疑的准备。
精彩展示（15分钟）
展示要求
1.尽量脱稿展示。 2.言语要规范，配合肢体语言。 3.声音洪亮，语速适中。 4.注重总结方法规律。
非展示同学：
注意聆听，积极思考质疑，及时记录。
⑵“S”型增长_，细胞数量、 细胞所处的生长期 ⑶保证氧气供应充足、
体细胞与培养液充分接触
集智研讨
研讨内容：例题及练习册上的题目 要求：1.用时在10分钟之内。 2.组长负责宏观调控， 负责好结果反馈 3.做好展示、质疑的准备。
高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用教学案含解析新人教版选修3
植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径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)优点： 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。
2．作物脱毒(1)取材：分生区附近(如茎尖)，因为此处细胞内的病毒极少，甚至无病毒。
(2)优点：提高作物的产量和品质。
3．人工种子(1)概念：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。
(2)优点：①繁殖周期短； ②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状； ③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。
二、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：花药的离体培养。
(2)过程：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．植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。
3．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0。
4．单倍体育种是通过花药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。
5．植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培养到愈伤组织阶段即可。
人工诱导(3)优点：①后代是纯合子，能稳定遗传；②明显缩短了育种年限。
2．突变体的利用(1)原理：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(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
(2)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1．细胞产物的种类：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。
2.1.2植物细胞工程的实际应用
3．用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ） A．食品添加剂 B．无病毒植物 C. 人工种子 D．前三项都是 4．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ） A．花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C．人工种子的培育 D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
5、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办法是（ ） A．选择优良品种进行杂交 B．进行远缘植物体细胞杂交 C．利有芽尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变 6.甘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养获 得种苗的过程不涉及细胞的（） A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性
7.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定 条件下形成试管苗，问：
（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规 则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基 水、无机盐、维生素和小分子有机物 中获得___________________________ 等营养物质。 （2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_ __________和________________两类激素。 细胞分裂素 植物生长素
2.1.2植物细胞工程的实际应用
资料1
科学家应用多倍体育种的方法，
培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、 含糖高、口感好等特点。 但因其不结种子， 每年必须用四倍体和 二倍体西瓜杂交培育 种子，不仅增加了生 产成本，也给无籽西 瓜的普及带来困难。
资料2 病毒引起的植物病害有500多种。 受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉， 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的 防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损 失。 病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼 嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几 乎不含病毒。
高中生物 第二章 细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用学案新人教版选修3
高中生物第二章细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用学案新人教版选修32、1、2 植物细胞工程的实际应用学习目标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。
重点难点1、植物繁殖的新途径。
2、作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产。
学习流程自主学习当堂检测布置作业学习活动二次备课一、自主学习一、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技术。
(2)属于 (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：植物附近的部位，因，。
(2)优点：提高作物的产量和品质。
3、人工种子(1)组成：由、不定芽、顶芽和腋芽作为保护性外壳的、和提供胚状体进一步发育所需营养的。
如下图：(2)特点：后代无，不受季节、和的限制。
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：花药植株的优良品种。
(2)优点：①后代是纯合子，能。
②可明显缩短。
(3)实例：烟草、小麦等。
学习活动二次备课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，因此容易受到培养条件和的影响而产生，从中筛选出对人们有用的，进而培育成新品种。
(2)优点：可以得到 (抗盐、抗病和抗除草剂等)品种和含有 ,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、、、生物碱等。
(2)技术：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。
二、探究新知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2、人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述不正确的是()A、可使自然状态下不结子的植物得以繁殖B、方便储藏和运输C、可以随意改变植物的遗传性状D、可快速、大量繁殖3、下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是()A、细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一B、培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞C、培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物D、培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分三、当堂检测4、下图所示为农作物新品种的育种方式，请据图回答下列问题：(1)图示育种方式涉及到的生物工程技术有：________、________________、________________。
2.1.2植物细胞工程的实际应用
但是，薯类同大蒜一样，由于同属 营养体繁殖，在每年的繁殖过程中 ，病毒侵染并逐代累积，致使种薯 退化严重，造成马铃薯植株变矮小 ，叶片翻卷或花叶、皱缩，产量低 而不稳。
2.作物脱毒
（1）作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的
病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分
生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行 组织培养，就能得到大量的脱毒苗。
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 （1）方法: 花药离体培养
（2）过程：
变 组 工 织 诱 自发 萌 花 倍 正交 新 药 体 常 种植 离人 单 株 () 子 纯 合 体 加 倍 体植 植 培株 株 发 ) 养染 培色 养体 育 ( 新 品 种
第 一 年
第 二 年
（3）优点:
①后代稳定遗传,都是纯合体;
②明显缩短育种年限。
2.突变体的利用
(1)产生:植物组织培养
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种
三、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： 植物的组织培养
思考与探究1
（1）拯救濒危植物； （2）提供食品制作的原料； （3）利用愈伤组织进行转基因操作。
没有种子， 如何繁殖？
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖技术 （1）概念: 快速高效实现种 苗繁殖,培育优 良植物品种的植 物组织培养技术。
植物组织 培养车间
1.微型繁殖技术 （2）特点：
①高效快速地实现种苗的大量繁殖；
②保持优良品种的遗传特性； ③不受自然生长季节的限制（因为在具 有一定人工设施的室内生产）。
(2)技术:植物组织培养。
(3)产生途径：由愈伤组织产生。
2019_2020学年高中生物专题2细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
[正误辨析] 1．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞 的增殖和分化。( × ) 2．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交。( × ) 3．在植物的组织培养过程中容易受到培养条件和外界压力 的影响而产生突变。( √ ) 4．人工种子繁殖的后代易发生性状分离。( × )
[拓 展 提 升] 人工种子的优点 (1)解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低 等问题。 (2)不发生性状分离。天然种子由于在遗传上具有因减数分 裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变，而人工 种子则可以完全保持优良品种的遗传特性。
三、细胞产物的工厂化生产 1．细胞产物的种类： 18 __蛋__白__质_____、脂肪、糖类、 19 ___药__物______、香料、 20 __生__物__碱_____等。 2．技术基础：植物 21 __组__织__培__养___技术。 3 ． 实 例 ： 我 国 利 用 植 物 组 织 培 养 技 术 来 大 量 生 产 22 ___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。
2．(2019·全国卷Ⅱ)植物组织培养技术在科学研究和生产实 践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁 殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有 ________________________________________(答出 2 点即可)。
(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体， 再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种 人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作 用是______________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的 物质，因此应含有植物激素、______________和__________等 几类物质。
2019-2020学年高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
(3)优点：明显缩短 育种年限 。
2．突变体的利用 (1)原理 ① 基因突变 (用射线或诱变剂处理分生细胞，主要是指愈伤组织细胞)。 ②植物细胞的 全能性(由突变细胞培育到突变体植株)。 (2)利用：筛选出有用的 突变体 ，培育新品种。如培育抗病、抗盐、含高蛋 白、高产的新品种植物。 (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。
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)优点 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。
2．作物脱毒 (1)选材部位：植物 分生区 附近。 (2)操作过程：切取一定大小的组织块进行
组织培养 ，再生植株。
(3)优点：作物不会或极少感染病毒。
1．通过植物组织培养技术繁育农作物的优点不包括( )
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：植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以
保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质。
答案：D
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( )
三、细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物种类：包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2．生产的技术手段： 植物组织培养 技术。 3．优点： 生产速度快 。 4．实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现了工厂化生产。
[预习小测] 1．想一想 为什么选取分生区的细胞病毒极少甚至无病毒？ 提示：分生区细胞分裂快，病毒来不及入侵，因此病毒极少。
细
胞
悬
液
发酵―、 ―→提取____________。
Chapter2.1.2植物细胞工程的实际应用
【小结】植物体细胞杂交
一、过程 二、原理：植物细胞全能性、细胞膜流动性。 三、意义：克服了不同生物远缘杂交的障碍。（打破了不同种生物间的生殖隔离限制） 四、植物体细胞杂交属于无性生殖。 五、体细胞杂交得到的植物的染色体组数目 ＝甲、乙两个细胞内染色体组数之和，
属于染色体数目变异，且有几个染色体组就称为几倍体。 六、概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成 杂种细胞，并把杂种细 胞培育成新的植物体的技术。
原理：植物组织培养技术
1. 微型繁殖（快速繁殖技术）
优点：
①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性 ②繁殖速度快，周期短，可实现工厂化生产 ③不受季节、气候、自然灾害等因素的影响。
2. 作物脱毒
（1பைடு நூலகம்原因： 无性繁殖植物易传给后代
（2）取材: 植物分生区附近（茎尖）
病毒极少，甚至无病毒
（3）方法： 无病毒 的茎尖等
分生状态（一般是愈伤组织阶段），容易受培养条件 和外界压力的影响而产生突变。 愈伤组织阶段容易发生突变
（2）利用：筛选出对人们有用的___突__变__体______进而培育成新品种。
植物细胞工程的应用
三、细胞产物的工厂化生产 培养到愈伤组织即可
(1)产物种类：
蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
植物细胞工程的应用
现代生物科技专题二——
选 修 三
生物组 于振兴
地上长番茄 地下长土豆
番茄------马铃薯植株
英国园艺公司汤普森&摩根（Thompson & Morgan）培育出“番茄马铃 薯”（TomTato）的农作物系由番茄与马铃薯嫁接而成。
马铃薯细胞 番茄细胞
纤维素酶 和果胶酶
【优化方案】高中生物 专题2 2
一是胚状体(分生组织)，它相当于 天然种子的胚，是有生命的物质 结构；二是供胚状体维持生命力 和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚 乳；三是具有保护作用的“人工种皮”。
2．人工种子与天然种子相比，突出的优点 (1)可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以 繁殖。 (2)固定杂种优势。天然种子是有性繁殖，往往杂种 优势只能体现在第1代，第2代便参差不齐了。而人 工种子在本质上属于无性繁殖，一旦获得优良品种, 即可保持杂种优势。 (3)快捷高效的繁殖方式。已有研究表明用1个体积 为12 L的发酵罐在二十几天内生产的胡萝卜体细胞 胚可制造1000万粒人工种子，可供种植几百km2地, 这样也就节约了大量留种地。
【提示】 (1)愈伤组织。(2)不存在。 【探规寻律】 (1)培养无病毒作物时，取材一定是 植物的分生区附近，因为此组织很少被病毒感染， 甚至无病毒。 (2)微型繁殖过程的分裂方式是有丝分裂，亲、子代 细胞内的遗传物质不变。
要点二 人工种子的制备
1．人工种子的制备 人工种子是利用细胞的全能性原理，将离体培养所 产生的体细胞胚或具有发育成完整植株的分生组织 (如胚状体、芽和茎段等)，包裹在一层含有营养物 质并具有保护功能的外膜内，形成的在适宜条件下 能够发育成完整植株的小颗粒。制备的人工种子具 备类似天然种子的基本结构和功能，主要由三部分 组成(如右下图)：
3．人工种子 (1)特点 ①后代无_性__状__分离。 ②不受季节气候和地域限制。 (2)结构：人工_薄__膜__ ＋ _胚__状__体__或不定芽或腋芽。 (3)获得方法：植物_组__织__培__养__。 二、作物新品种的培育
1．单倍体育种 (1)方法：_花__药__离体培养；然后染色体加倍。
(2)优点 ①后代稳定遗传，都是__纯__合__子__。 ②明显_缩__短__育种年限(当年)。 2．突变体的利用 (1)产生：植物组织培养过程中，培养细胞一直处 于不断分生状态，容易受到培养条件和外界压力
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.2植物细胞工程的实际应用(共21张PPT)
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。 成就： 1号烟草品种、中花8号、11号水稻。
2、突变体的利用
产生：
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断的分生状态，易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
利用：
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的 突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。
【答案】A
【例4】 请回答： （1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。 遗传特性 该技术可以保持品种的 ，繁殖种苗的速 快 度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养， 最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有 遗传信息 该植物的全部 。 （2）把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超 净工作台上进行，其原因是避免微生物 的污染。 （3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使 用可诱导试管苗 生根，而与 细胞分裂素 配比适 宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长， 促进愈伤组织产生和生长，需要使用的生长素调 2,4—D 节剂是 （脱落酸、2、4—D）。
作物上已获得成功
一、植物繁殖的新途径
3.神奇的人工种子 天然种子的缺陷 人工种子的概念
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。
胚状体
在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形 成的类似于胚的结构。
人工种子的组成
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
（4）将某植物试管苗培养 在含不同浓度蔗糖的培养基 上一段时间后，单株鲜重和 光合作用强度的变化如图。 据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作 用强度的变化趋势是 逐渐减小 ，单株鲜重的 变化趋势是 先增加后下降 。据图判断，培养基 中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的 量 不能（能、不能）满足自身最佳生长的需要。 （5）据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中 提高其光合作用能力，应 降低 （降低，增加） 培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
2020学年高中生物专题二细胞工程1_2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
(3)优点： 用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒，从 而提高了作物产量和品质。
3．人工种子 (1)人工种子的组成和作用(如图)：
(2)制备流程：外植体脱―― 分→化愈伤组织再―― 分→化胚状体、不定芽、 顶芽、腋芽等―→包裹人工种皮和胚乳―→人工种子―→储藏或 种植。
(3)优点： ①解决了某些作物品种繁殖能力差、结籽困难或发芽率低等 问题。 ②不发生性状分离。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂 而引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变，而人工种 子的产生本质为无性繁殖，则可以保持优良品种的遗传特性。
2．作物脱毒 (1)进行作物脱毒的原因： 长期进行无性繁殖的作物(如马铃薯和草莓)感染的病毒很容 易传播给后代，病毒在作物体内逐年积累，导致作物产量降低， 品质变差。
(2)材料的选取： 在植物分生区附近(如茎尖和根尖)，由于代谢十分旺盛、细 胞分裂速度快等因素，很少被病毒感染，甚至无病毒。因此，利 用植物的分生组织进行组织培养，可以使新长成的植株不带病 毒，从而获得脱毒苗。
⑤便于储藏和运输。试管苗的大量储藏和运输也是相当困难 的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的 薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地储藏和运输。
⑥不受季节、气候和地域等条件的限制。 ⑦用人工种子播种可以节约粮食。
1．脱毒苗与抗毒苗有何区别？
【提示】 脱毒苗：是选择植物的分生区附近细胞(如茎尖、根 尖，病毒极少，甚至无病毒)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。
生产领域的应用(重点)
自主学习
一、植物繁殖的新途径(阅读 P38～39) 1．微型繁殖(快速繁殖) (1)概念：用于快速繁殖优良品种的____________技术。 (2)优点： ①保持优良品种的________。 ②高效快速地实现________的大量繁殖。
高中生物 专题2 细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课下提能 新人教版高二选修3生物试题
2.1.2 植物细胞工程的实际应用课下提能一、选择题1．科学家通过植物组织培养可获得人工种子，有关人工种子的说法不正确的是( ) A．可解决有些作物繁殖能力差、结子困难等问题B．属于无性生殖，后代能够保持亲本的优良性状C．经组织培养形成胚状结构，包裹上人造种皮即可D．属于有性生殖，后代具有更大的变异性解析：选D 人工种子属于无性繁殖，这可解决有些作物繁殖能力差、结子困难等问题，A正确；人工种子属于无性生殖，后代能够保持亲本的优良性状，不具有变异性，B正确，D 错误；经组织培养形成胚状结构，包裹上人造种皮即可，C正确。
2．下列生物技术的应用实例中，运用的原理与其他各项不同的是( )A．悬浮培养人参细胞，提取人参皂甙B．利用花药离体培养获得单倍体植株C．将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株D．通过植物组织培养获得完整植株解析：选A 提取细胞产物人参皂甙运用的原理是细胞增殖；B、C、D项运用的原理都是植物细胞的全能性。
3．马铃薯利用它的块茎进行无性生殖，种植的世代多了以后往往因感染病毒而减产，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．进行远缘植物体细胞杂交C．利用茎尖进行组织培养D．人工诱导基因突变解析：选C 马铃薯种植世代多了以后往往因感染病毒而减产，而不是遗传物质发生变化造成的，因此不需要考虑根据遗传变异的原理进行育种。
其茎尖几乎不含病毒，可以通过组织培养获得脱毒苗。
4．在工业化大量培养植物试管苗的过程中，一般进行如下操作，则正确的操作顺序是( )①诱导形成芽②取合适外植体③诱导形成愈伤组织④诱导形成未分化状态的细胞⑤诱导形成根A．②①③④⑤B．②④③①⑤C．②③④①⑤D．②⑤①④③解析：选B 工业化大量培养植物试管苗的过程为植物组织培养过程，其操作顺序是取离体的器官、组织、细胞(外植体)→诱导形成未分化状态的细胞→诱导形成愈伤组织→诱导形成丛芽、根、胚状体→移栽成活。
2020_2021学年高中生物专题2细胞工程1_2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
一、选择题(每小题 4 分，共 20 分) 1．马铃薯利用它的块茎进行无性生殖，种植的世代多了以后往往 因感染病毒而减产，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( C ) A．选择优良品种进行杂交 B．进行远缘植物体细胞杂交 C．利用茎尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变
(4)将外源基因导入受体植物细胞的方法，最常用的是农杆菌转化 法。
(5)植物体细胞杂交和基因工程都能克服不同物种间远缘杂交不亲 和的障碍，而传统杂交育种由于生殖隔离而不能实现种间杂交。
7．(15 分)植物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。下面是利用生 物工程技术对它们所做的不同处理。
将发芽率相同、耐盐度不同的甲、乙(甲植物高产，乙植物耐盐度 较好)两种植物的体细胞，通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的 各自优势，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题。
B．单倍体植株只有一套染色体，不会出现等位基因，也就不会有 杂合子，后代不会发生性状分离
C．两单倍体交配后，后代都是纯合子，纯合子自交后代不会发生 性状分离
D．以上三种说法均正确
解析：单倍体育种是取花药培养获得单倍体植株后用秋水仙素处 理，使染色体数目加倍，基因组成纯合，自交后代不发生性状分离。
3．下面对人工种子叙述不正确的是( D ) A．人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需的营养物质，还可以添 加农药和植物激素 B．人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量的粮食 C．人工种子克服了有些作物品种繁殖能化出胚芽、胚轴和胚根等结构
力的影响而产生突变
。
(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
农杆菌转化法
高中生物 细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用素材1 新人教版选修3
2.1.2 植物细胞工程的实际应用一览众山小三维目标1.理解植物繁殖新途径中微型繁殖、作物脱毒、人工种子的原理，在掌握组织培养技术过程的基础上加深对该技术的理解。
2.列举植物细胞工程的实际应用。
通过联系农业生产实际，培养活学活用，理论联系实际的能力。
3.尝试进行植物组织培养，培养实验操作能力。
学法指导在学习本节时，要联系实际，明确植物组织培养的应用与人们实际生活的关系。
创设问题情境，在质疑、探究的学习过程中，培养独立思考、推理判断和创造性思维能力。
例如，生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂时进行的是大规模的细胞培养而非组织培养，只需培养至愈伤组织即可，不需诱导产生完整的植物体。
另外，就制造人工种子时，应对胚状体和人工种皮之间添加何种胚乳成分展开设计，在此过程中，应学会运用多方向、多角度、多层次的发散思维。
在了解植物人工种子制备技术的详细过程的基础上，设计出制备技术的主要流程图。
说出单倍体育种的方法及优点，设计植物花药组织培养的实验流程。
诱学导入材料：植物脱毒（virus-free）和离体快繁（in vitro propagation）是目前植物组织培养应用最多、最有效的方法。
生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种的严重退化、减产和降低品质。
利用植物分生组织进行培养可以使新长成的植株脱去病毒。
利用这种方法生产无病毒苗的农作物有马铃薯、甘薯、大蒜、草莓、苹果、香蕉等，并已大规模应用于生产。
离体快繁技术可以使一些植物的扩增速度比常规方法快数万倍乃至百万倍，而且产生的幼苗遗传背景均一，重复性好，不受季节和地区限制。
目前世界上已建成很多年产百万苗木的组培工厂，成为一种新兴产业。
问题：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？导入：植物“微型”繁殖技术具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。
2020_2021学年高中生物专题2细胞工程1.2植物细胞工程的实际应用课件3新人教版选修3
人工胚乳或子叶
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。在适宜的条件下可以 发芽成苗。
二、作物新品种的培育 1、单倍体育种 单倍体的概念：是指由配子发育成的个体
后代都是纯合子，能稳定遗传 优点
明显缩短育种年限，加速育种进程
过程
选择 有性 亲本 杂交
天然种子的缺点
制种时需要占用大量土地。
如何克服缺陷？
神奇的人工种子
（1）优点：时间短、后代无性状分离、不受 气候,季节和地域限制、占地少； （2）技术：植物组织培养； （3）结构：人工薄膜+胚状体、或不定芽或 顶芽或腋芽。
人工种子的结构
人造种皮
由外植体或愈
伤组织产生
胚状体或不定芽
或顶芽或腋芽。
幼苗的最佳办法是（ C ）
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
退 出
荷兰花卉 作物栽培
工业化生产
2、作物脱毒
无性繁殖的作物， 脱毒 容易将病毒传染给 草莓 后代。
病毒积累，导致作物产量 降低、品质变差。 植物分生区病毒极少。切 取茎尖进行组织培养，可 获得脱毒苗。
3、人工种子
树木需生长数年才能结出种子。
优良杂交种后代会因发生性状 分离丧失优良特性
受季节、气候和地域的限制。
C．营养繁殖
D．植物组织培养
2．科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，
将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完
整的植株，这些植株的特点是（ A ）
A．彼此性状相似
B．变异频率较高
C．单倍体
D．都是纯合子
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二、习题讲解
世纪金榜课时检测区P30
三、习题巩固
【例】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示意图,据图判断错误的是()
A.过程②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①得到的植株既有纯合子又有杂合子
C.过程①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
3
40
2
总结知识点，加深对本课的理解
讲解练习，培养学生运用知识的能力
通过练习巩固，进一步加深对本课的掌握
教学反思
2.1.2植物细胞工程的实际应用（练习课）
教学目标
复习巩固所学知识，培养学生运用知识的能力
重点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
难点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、知识点总结
1、植物繁殖的新途径
（1）微型繁殖（2）作物脱毒（3）人工种子
2、作物新品种的培育
（1）单倍体育种（2）突变体的利用
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,所以过程①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②使用秋水仙素使染色体数目加倍,作用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①属于植物组织培养,需要生长素和细胞分裂素的诱导。