2.12 植物细胞工程 - 植物细胞工程的应用（第2课时）-【帮课堂】2021-2022学年高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）

2.12 植物细胞工程 植物细胞工程的应用（第2课时） ( 目标导航 ) 教学目标 课程标准 目标解读 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。 1.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。 1. 举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。 教学重点 植物细胞工程应用的实例。 教学难点 植物细胞工程应用的实例。 ( 知识精讲 ) 知识点01 植物繁殖的新途径 1.微型繁殖（快速繁殖技术） 概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫微型繁殖。 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 优点：从植物体上取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。 2.作物脱毒 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。 作物脱毒的材料：顶端分生区细胞，如茎尖（顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒） 作物脱毒的方法：切取茎尖进行组织培养获得可脱毒苗 作物脱毒的结果：获得脱毒苗 知识点02 作物新品种的培育 1.单倍体育种 （1）原理：染色体（数目）变异、植物细胞的全能性 （2）方法：花药离体培养、秋水仙素诱导染色体加倍 （3）过程： （4）优点： ①后代稳定遗传，都是纯合子。 ②明显缩短育种的年限，节约了大量的人力和物力。 ③可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 （5）实例：单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。 2.突变体的利用 （1）原理：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。 （2）过程： （3）原理：基因突变、植物细胞的全能性 （4）实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等 知识点03 细胞产物的工厂化生产 1.植物的代谢产物 （1）初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。 （2）次生代谢物： 次生代谢不是生物生长所必需的，在特定条件下进行； 次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）； 在植物的抗虫、抗病等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 次生代谢物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。 细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等 2.细胞产物的工厂化生产 概念：利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 技术：植物细胞培养（指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。） 3.细胞产物的工厂化生产的过程 4.特点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 5.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂苷干粉；三七、紫草、银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。 ( 能力拓展 ) 考点01 植物繁殖的新途径 一、微型繁殖 把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术。 微型繁殖可节约繁殖材料，只取原材料上的一小块组织或器官就能在短期内生产出大量试管苗, 既不损伤原材料又可获得较高的经济效益。同时，在人工控制的条件下进行的集约化生产,不受自然环境中季节和恶劣天气的影响。 微型繁殖的繁殖方式很多，有短枝扦插、芽增殖、原球茎、器官分化和胚状体发生。其后代遗传性非常一致,能保持原有品种的优良性状。采用茎尖培养的方法或结合热处理除去绝大数植物的病毒、真菌和细菌，获得脱毒苗，使植株生长势强、抗逆能力提高等。 2、 作物脱毒 在农业生产中，一些农作物经过几代的种植后，品质一般都会出现不同程度的退化，在马铃薯、蔬菜、果树、草莓、花卉等农作物上表现得尤为突出。农作物的品质衰退的主要原因是受到了植物病毒的感染。因此，为了获得高产，在生产中就必须要为农作物脱毒。 根据病毒在作物体内分布得不均匀、尤其是作物的根尖和茎尖部分的病毒含量相对较低（或没有病毒）的现象来进行对作物的组织培养工作。一般越靠近顶端的茎尖其病毒含量就越少，所以进行脱毒后能够获得无毒茎尖苗的几率也会越高。 使用组织培养的方式将作物的茎尖部分（新生的茎尖处于快速的分化过程中，所以病毒的含量一般较低或不含有病毒）进行培养，然后用培养出的病毒含量较低的植株，再去其茎尖，进一步培养；这样反复进行几次之后，病毒的含量会逐渐降低，直到最后获得无毒的作物。 【典例1】植物繁殖的新途径中正确的理解是（　　） A. 植物的微型繁殖技术是指植物体细胞杂交技术 B. 马铃薯获得无病毒幼苗的最佳办法是利用芽尖进行组织培养 C. 人工种子种皮是