植物细胞工程的实际应用导学案

专题二2.1.2 植物细胞工程的实际应用

列举植物细胞过程的实际应用

植物细胞过程应用的实例

作物脱毒培养和人工种子的培育

【预习学案】

（一）植物繁殖的新途径

1.微型繁殖

（1）微型繁殖技术：用于优良品种的技术。

（2）特点：①保持优良品种的。

②高效快速地实现种苗。

（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用来培育兰花。

2.作物脱毒

（1）材料：植物的（如）。分生区附近的病毒极少，甚至。

（2）脱毒苗：切取（例如茎尖）进行组织培养获得的。

（3）优点：使农作物。

3.人工种子

（1）概念：一植物组织培养得到的、、顶芽和等为材料，经过人工包装得到的种子。（2）特点：①后代无。

②不受、和限制。

（二）作为新品种的培育

1.单倍体育种

染色体加倍

（1）方法：离体培养植株纯合子植株。

（2）优点：①后代是纯合子，能。②明显缩短了。

2.突变体的利用

（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受和（如、等）的影响而。（2）利用：筛选出对人们有用的，进而培育成。

（三）细胞产物的工厂化生产

1.细胞产物种类：、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。

2.技术：植物技术。

3.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产；另外，三七、紫草和银杏的也都已经实现了工厂化生产。

【自我检测】

1.对人工种子正确的理解是（）

A.通过科学手段人工合成的

B.种皮能够自我生成

C.利用植物组织培养技术获得

D.种子发芽率低

2.下列那种生物不能通过突变体育种而获得（）

A.抗除草剂的白三叶草

B.生产胰岛素的大肠杆菌

C.高产的水稻

D.蛋白质含量高的小麦

3在人工种子的培育中应用的主要技术是（）

A.有性杂交

B.植物体细胞杂交

C.植物组织培养

D.细胞全能性

4.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按照自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（）

A.单倍体育种

B.杂交育种

C.人工诱变育种

D.细胞工程育种

5.下图为植物植株培养的基本过程，则制作人工种子和生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用的编号是（）

脱分化再分化

①②③④

A.④②

B.③②

C.③④

D.④③

【课内探究】

一植物繁殖的新途径

1.微型繁殖技术为什么能保持亲本的优良性状？

2.培育植物的茎尖可得到脱毒苗，其中的原因是什么？

3.人工种子在生产上有哪些优点？

二作物新品种的培育

1.单倍体育种的原理是什么？

2.体细胞诱变育种对什么材料进行诱变处理？

经典例题剖析

1.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

[解析]考查植物组织培养的原理、过程。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。过程是：离体的植物器官、组织

或细胞−−−→−脱分化愈伤组织−−

−→−再分化

根、芽−→−植物体。此过程是一个无性繁殖的过程，细胞数目增多的方式是有丝分裂，并且涉及细胞的分化。

[答案]C

2.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。 （3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____________能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。

（4）试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。 （5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。

[解析]考查对植物组织培养过程的掌握。要准确解答此题需要从以下几个方面入手：

①愈伤组织的形成过程中，不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物（水、无机盐）、有机物（糖类、脂类、蛋白质、维生素）等物质。

②植物激素的种类很多，要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。 ③试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体，可以进行光合作用。

④单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，由水稻的基因型为AaBb 可知此水稻为二倍体。已知水稻的体细胞中含有24条染色体，则单倍体细胞中含有12条染色体，12个DNA 分子。每个DNA 分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成，所以试管苗的细胞核中含有24条脱氧核苷酸链。基因型为AaBb 的水稻产生配子时，依据基因的自由组合定律，结果♀、♂配子各有四种，即AB 、aB 、Ab 、ab 。

[答案]（1）水、无机盐、维生素和小分子有机物 （2）细胞分裂素 植物生长素 （3）叶绿体 （4）24 （5）AB 、aB 、Ab 、ab

【课后练习】

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办法是

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