第2章 第1节 2 植物细胞工程的应用-（教师WORD）2021-2022学年高中生物【精讲精练】人教版选择性必修3 生物技术与工程 新课标辅导

二　植物细胞工程的应用 【学习目标】 1．举例说明植物细胞工程在生产实践中的应用——科学思维 2．认识到利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率——社会责任 知识点一　植物繁殖的新途径 [新知梳理] 1．快速繁殖 (1)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。 (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)实例：甘蔗、桉树和铁皮石斛等产业化育苗。 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)实例：培育出脱毒马铃薯、脱毒草莓等。 [互动探究] 1．微型繁殖可以快速地实现种苗的大量繁殖，其技术手段是什么？依据的原理是什么？ 提示：微型繁殖的技术手段是植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性。 2．从繁殖类型看，微型繁殖属于哪一种？这种繁殖的优点是什么？ 提示：属于无性繁殖；可以保持所繁殖品种的一切性状，因为植物组织培养过程中细胞进行的是有丝分裂，此过程中细胞内的遗传物质不发生改变。 3．作物脱毒时应选取哪里的组织进行组织培养？原因是什么？ 提示：茎尖的分生区；植物的分生区的病毒极少，甚至无病毒，用分生区细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。 [归纳总结] 1．微型繁殖 (1)实质：植物组织培养。 (2)原理：植物细胞的全能性。 (3)优点：能保持亲本的一切优良性状，子代个体的遗传物质与亲本相同。 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)，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，从而导致作物产量降低，品质变差。 (2)材料的选取： 在植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒。因此，利用植物的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。 [题组通关] 1．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 解析　微型繁殖技术是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。 答案　D 2．若要获得脱毒苗，培养时一般选取植物体的哪一部分组织(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．叶 B．花粉 C．根 D．茎尖 解析　茎尖位于植物分生区附近，病毒极少，甚至无病毒。因此，若要获得脱毒苗，一般选取植物体的茎尖组织进行培养。 答案　D 3．下列关于脱毒马铃薯培育的说法，不正确的是(　　) A．应该选用马铃薯根部成熟区的细胞进行组织培养 B．应该选取马铃薯茎尖进行组织培养 C．脱毒马铃薯苗在生长发育过程中仍会感染病毒 D．脱毒马铃薯比未经脱毒的马铃薯品质好、产量高 解析　马铃薯茎尖细胞分裂快，病毒未来得及侵染，进行组织培养可获得脱毒苗。脱毒马铃薯苗在生长发育过程中仍有感染病毒的可能性。 答案　A 知识点二　作物新品种的培育 [新知梳理] 1．单倍体育种 (1)过程： (2)优点：极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。 (3)实例：培育成了水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等新品种。 2．突变体的利用 (1)过程： (2)实例：筛选到的抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等已经用于生产。 [互动探究] 1．与杂交育种相比，单倍体育种为什么能缩短育种年限？ 提示：杂交育种常规选育出纯合子，一般需要5～6年的连续筛选，而单倍体育种一般1～2年就可以快速得到纯合子。 2．为什么把单倍体作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料？ 提示：大多数单倍体植株的细胞中只有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。 3．进行突变体育种时，为什么在培养至愈伤组织时进行诱变处理？通常能诱发产生突变的因素有哪些？ 提示：愈伤组织细胞分裂旺盛，不断进行DNA分子的复制，此时易发生基因突变。常用的物理因素有紫外线、X射线及其他辐射等，化学因素有亚硝酸盐、碱基类似物等。 [归纳总结] 单倍体育种和突变体育种的比较 项目 原理 优点 一般流程 单倍体 育种 染色体变异 极大地缩 短了育种 年限　　 亲本F1―→花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株 突变体 育种 基因突变 产生新基 因，大幅度 改良某些 性状　　 [题组通关] 4．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种，方法如下： 高秆抗锈病×矮秆易染锈病F1花药幼苗选出符合要求的品种 下列叙述正确的是(　　) A．此育种方法叫作多倍体育种 B．这种育种方法比杂交育种年限要长 C．过程③是植物组织培养，经此