1、12.1.2 植物细胞工程的实际应用（学案）【学习目标】列举植物细胞工程的实际应用。【重点和难点】植物细胞工程应用的实例。【课前预习案】【基础知识梳理】（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：保持优良品种的 。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 附近 （ ） 。分生区附近的病毒极少，甚至 。（2）脱毒苗：切取 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 、不定芽 、顶芽和 等为材料，经过人工 包装得到
2、的种子。（2）特点：后代不会 。不受 、气候 和 限制。（二）作为新品种的培育1.单倍体育种（1）方法： 离体培养 单倍体植株 纯合子植株。（2）优点：后代是纯合子，能 。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。染色体加倍2【课内探究案】【合作探究】1 通过查阅资料，请你再列举出
3、植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。2 请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。3 请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。4 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？5 人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？6 人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？7高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我
4、们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醉，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。【课后拓展案】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 （ ）3A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2用植物组织培养技术，可以培养或生产出 （ ）A食品添加剂 B无病毒植物 C.人工种子 D前三项都是3.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
5、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4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彼此性状相似 B变异频率较高 C单倍体 D都是纯合子5植物的微型繁殖技术是指 （ ）A植物体细胞杂交技术 B嫁接 C营养繁殖 D植物组织培养6下列哪一项不是单倍体育种的优点 （ ）A缩短育种年限 B变异率高 C得到稳定遗传的优良品种 D节约人力、物力7胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 （ ）A愈伤组织 B再分化 C形成完整植株 D取离体组织
6、8人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得 （ ）A杂交育种 B植物细胞培养 C多倍体育种 D单倍体育种9运用植物组织培养技术，可以培育或生产出 （ ）A细胞产物生物碱 B无病毒植物 C人工种子 D以上都是10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11植物的微型繁殖的优点是 （ ）A取材少 B培养周期短 C繁殖率高 D以上都是12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13.某同
7、学在进行组织培养过程中发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是( )A.未见阳光 B.培养时间不到C.培养基营养过多 D.细胞分裂素和生长素配比不对14.美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的4韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株（如下图） 。请据图回答：（1）这种生殖方式属于_。（2）图中过程叫_，过程叫_，此处的“细胞团”在生物学上叫做_。（3）本实验说明植物细胞具有_。（4）在培养试管植物时，试管内应加入植物所必需的矿质元素。其中应大量供给的元素是_。15.科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄马铃薯”杂种植株 (如图) ，其中表示
8、过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：(1)实现过程的技术是 ，在此之前使用 酶处理细胞以除去细胞壁。如果将已除去壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？ 。过程如放在神舟六号飞船上则更易进行，这是因为 。与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为 。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是 ，其中过程相当于 过程，涉及的分裂方式为 。(3)若番茄细胞内有 m 条染色体，马铃薯 细胞含 n 条染色体，则“番茄马铃薯”细胞5内含 条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄 马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于 倍体植株。(4)如果形成 c 细
9、胞的 a、b 细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株 f 的处理方法是 。16传统农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术的不断发展，新品种的培育途径逐渐被扩宽。目前至少有 7 种培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答：（1）图中 A、D 方向所示的途径表示_育种方式， AB C 的途径表示_育种方式。两个亲本的基因型分别为 AAbb 和 aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为 aabb 的新品种，最简捷的途径是 _。这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在_。（2）B 方法为_ 。（3）E 方法原理为_。上述培育新
10、品种的方法中原理相同的有_。（4）G 所示过程可以采用花粉粒通道法，这是基因工程操作“四步曲”的_环节。检测目的基因是否表达的方法有_。（5）科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状体，并将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外包裹上人造种皮，制成人工种子。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过_、_过程。人工种子中包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的_结构。（6）由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别？_6参考答案：自我检测 CBCBB课
11、后练习 一、选择题 CDCAC DBBBD BDBA （ABC）二、非选择题1、 （1）细胞分裂素 促进细胞分裂 （2）生长素 促进生根 （3）1 3 2 4 （4）营养物质 有机物 矿质元素 （5）排列松散、无定形、高度液泡化2、 （1）脱分化 再分化（2）水和无机盐 无菌（3）全能性3、 （1）无性生殖 （2）脱分化 再分化 愈伤组织 （3）全能性 （4）N、P、S、K、Ca、Mg4.（1）重力作用很弱 细胞膜有具一定的流动性 电刺激诱导融合（2）自身融合 多（或四） （3）克服了远缘杂交不亲和的障碍（4）如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离。培养过程中也可能会发生基因突变创新应用训练1、 （1）杂交育种 单倍体育种 ABC1 能较快得到纯合体，缩短育种年限（2）花药离体培养（3）基因突变 A、D 和 G（或 B、K、F）2（4）目的基因导入受体细胞 DNA 杂交等（5）脱分化 再分化 胚乳（6）天然种子萌发出的植株属于有性生殖，可能因性状分离而丧失其优良特性
