高二生物2.1.2植物细胞工程的实际应用导学案（含参考答案自主预习用）

天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 2.1.2 植物细胞工程的实际应用【导学案】 [学习目标]　1.理解微型繁殖技术的应用。2.了解单倍体育种过程和优点。3.掌握作物脱 毒、人工种子的制备过程和意义。 知识点一　植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)概念： 优良品种的 叫微型繁殖技术。 (2)实质：植物的组织培养。 (3)依据原理： 。 (4)完成该过程的细胞分裂方式： 。 (5)特点 ①保持优良品种的 。② 地实现种苗的大量繁殖。 (6)适用对象：一些优良 、经济林木、无性繁殖作物等。 (7)实例：兰花、生菜、杨树和无子西瓜等。 2．作物脱毒 (1)选材部位：植物 附近(如茎尖)的部位，因为 。 (2)脱毒苗 ①常用方法：茎尖组织培养技术。 ②结果：植株 ，从而获得脱毒苗。 (3)优点：用脱毒苗进行繁殖，种植的作物 ，从而提高作物产量和品质。 (4)实例： 、 、甘蔗、菠萝、香蕉等无病毒植株的培育。 3．人工种子 (1)概念：以植物组织培养 得到的 、不定芽、 和腋芽等为材料，经 过人工薄膜包装得到的种子。 (2) (3)特点 ①繁殖周期短。 ②实现优良杂种的后代不发生 ，能够保持亲本的优良性状。 ③不受气候、季节和 限制，并可节约土地。 (4)适用对象：①生长数年后才结种子的植物。②某些作物的优良杂种。 (5)实例： 、 、桉树和水稻等。 [问题探究]　1.微型繁殖是无性生殖吗？ 2．为何植物分生区附近病毒少？ 3．脱毒苗与抗毒苗有何区别？ 4．天然种子中种皮的基因型与胚的基因型一定相同吗？ 5．胚状体的产生途径有哪些？ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 知识点二　作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)原理： 。 (2)过程：配子花药离体培养 幼苗――→人工诱导染色体加倍正常植株。 (3)优点：得到纯合子，能 ，明显 育种年限。 (4)缺点 ①技术复杂，需要与杂交育种相结合。 ②多限于植物。 (5)实例：我国在水稻、小麦、烟草等植物的单倍体育种上，处于世界领先地位。 2．突变体的利用 (1)原理： 。 (2)过程：植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的 ，因此 容易受到培养条件和 (如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 (3)优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的新品种，加快了 育种进程。 (4)缺点：有利变异少，需大量处理实验材料。 (5)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗 的野生烟草、抗 的白 三叶草等。 [问题探究]　1.单倍体育种中为何要进行人工诱导染色体加倍？常用的诱导方法是什么？ 2．单倍体育种和花药离体培养获得的植株有什么区别？ 3．单倍体幼苗经秋水仙素诱导处理后得到的都是纯合子吗？试分析原因。 4．单倍体育种与多倍体育种的异同。 知识点三　细胞产物的工厂化生产 1.过程 外植体脱分化 愈伤组织)分散开 细胞悬液)――→发酵提取细胞产物) 2．技术：植物 技术。 3．产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。 4．实例：工厂化生产人参皂甙干粉。天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 5．优点：提高生产速度、便于操作管理。 [问题探究]　根据培养目的的差异，细胞工程应用中的各项技术在植物组织培养时应分 别培养到什么阶段？ 2.1.2 植物细胞工程的实际应用【导学案】参考答案 知识点一　植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)01 快速繁殖优02 植物组织培养技术 (3)03 细胞全能性。 (4)04 有丝分裂。 (5)05 遗传特性。06 高效快速。(6)07 观赏植物。 2．作物脱毒 (1)01 分生区02 此区病毒极少，甚至无病毒。 (2)03 可能不带病毒。 (3)04 就不会或极少感染病毒。 (4)05 马铃薯、06 草莓。 3．人工种子 (1)01 胚状体、02 顶芽。(3)06 性状分离07 地域。(5)08 芹菜、09 花椰菜。 [问题探究]　1.微型繁殖是无性生殖吗？ 提示：微型繁殖实际是一种无性生殖，繁殖过程中细胞的分裂方式是有丝分裂，亲、子 代细胞内遗传物质相同，因此能保证亲、子代遗传特性不变。 2．为何植物分生区附近病毒少？ 提示：在植物分生区附近，细胞分裂十分迅速，病毒来不及侵入，因此就成为植物体相 对无病毒的特殊区域。 3．脱毒苗与抗毒苗有何区别？ 提示：脱毒苗是选择植物的茎尖(刚形成，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到受体细胞中，并通过一定的方法培 育形成的，属于基因工程的范畴。 4．天然种子中种皮的基因型与胚的基因型一定相同吗？ 提示：不一定。天然种子中种皮的基因型与母本相同，而胚的基因型与父本和母本均有 关。 5．胚状体的产生途径有哪些？ 提示：①由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。 知识点二　作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)01 染色体变异、植物细胞全能性。(2)02 单倍体。(3)03 稳定遗传，04 缩短。 2．突变体的利用天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ (1)01 基因突变和植物细胞的全能性。 (2)过02 分生状态，03 外界压力。(5)实例：05 盐碱、06 除草剂。 [问题探究]　1.单倍体育种中为何要进行人工诱导染色体加倍？常用的诱导方法是什么？ 提示：单倍体植株弱小，高度不育。通常用秋水仙素或低温处理单倍体幼苗，诱导其染 色体加倍。 2．单倍体育种和花药离体培养获得的植株有什么区别？ 提示：单倍体育种和花药离体培养的区别：花药离体培养是单倍体育种的常用方法，该 过程得到的植株是单倍体，表现高度不育；单倍体育种是在花药离体培养的基础上，用适当 浓度的秋水仙素或低温处理，获得纯合的植株，而且自交后代不发生性状分离。 3．单倍体幼苗经秋水仙素诱导处理后得到的都是纯合子吗？试分析原因。 提示：不一定。对二倍体植物形成的单倍体，这句话是对的。对多倍体，这句话不对。 例如，四倍体植物(AAaa)形成的单倍体幼苗(基因型有 AA、Aa、aa 三种)，经秋水仙素诱导 后形成的仍然是四倍体，基因型分别为 AAAA、AAaa、aaaa，其中 AAaa 是杂合子。 4．单倍体育种与多倍体育种的异同。 提示：单倍体育种和多倍体育种均需要用秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍。单倍体 育种需要植物组织培养先形成单倍体幼苗，但多倍体育种一般不使用植物组织培养技术。 知识点三　细胞产物的工厂化生产 2．01 组织培养。3．01 蛋白质、02 药物。 [问题探究]　根据培养目的的差异，细胞工程应用中的各项技术在植物组织培养时应分 别培养到什么阶段？ 提示：①微型繁殖、脱毒苗、单倍体育种、突变体：到完整植株。②人工种子：到胚状 体阶段。③细胞产物的工厂化生产：可以培养到植株阶段，也可以培养到愈伤组织阶段。