2.1.2 植物细胞工程的应用（学案） - 【新课程学案】新教材2022-2023学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 山东河北湖南江苏辽宁专用）

生物学选择性必修3 XINKECHENG XUEAN 第2课时 O学习目标 1.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。 植物细胞工程的应用 2.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。 3.概述细胞产物的工厂化生产的原理。 [四层]学习内容 落实必备知识 开卷预习一刻钟 (三)细胞产物的工厂化生产 1.次生代谢物 一、主干知识填一填 (1)概念：植物代谢会产生一些一般认为不 (一)植物繁殖的新途径 是植物基本的 所必需的产物。 1.快速繁殖 (2)作用：在植物 等方面发挥 (1)快速繁殖技术：快速繁殖优良品种的作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 技术，也叫作微型繁殖技术。 2.生产技术手段： 技术。 (2)特点 3.优点 ① 繁殖，保持优良品种的遗传特性； (1)生产速度快； ②高效、快速地实现种苗的 (2)不占用耕地，几乎不受季节、天气等的 ③可实现工厂化生产。 限制。 2.作物脱毒 4.实例：利用紫草细胞的组织培养生产的 选材部位 植物顶端 具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利 顶端 (如芽尖)的病毒极少， 用红豆杉细胞的组织培养生产的 具有 选材原因 甚至 高抗癌活性。 目前采用 培养技术脱去病毒， 二、边角知识展一展 实例 已在 、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等 许多作物上获得成功 1.(教材第40页图2-7拓展训练)根据玉米单倍体育种 流程示意图，回答下列问题： (二)作物新品种的培育 1.单倍体育种 花药花潮①】 规薄 ② 选择 (或花粉)离体培养→ 植株 过程 C.优良品利 染色体加倍 纯合二倍体植株 (1)①过程是指 ,②过程要 ①遗传性状相对稳定；②明显缩短了 经过 形成A植株。 优点 节约了大量的人力和物力 (2)③过程表示 (3)A、B植株分别是 2.突变体的利用 2.(教材第41页“相关信息”延伸思考)生物的代谢分为 (1)产生原因：在植物的组织培养过程中， 初生代谢和次生代谢，初生代谢物是生物生存必需的 培养细胞易受培养条件和 (如射线、 代谢活动，而次生代谢不是生物必需的。那么次生代 化学物质等)的影响而产生突变。 谢对生物生存来说就是无用的吗？ (2)利用：筛选出对人们有用的 进而培育成 34 XINKECHENG XUEAN第2章细胞工程 掩卷归拢5分钟 二、结论语句纪一记 一、知识脉络星一理 1.快速繁殖可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还 可以保持优良品种的遗传特性。 植 快速繁殖厂方法（技术）： 2.单倍体育种通过花药（或花粉）培养获得单倍体植 植物繁殖的新途径 特点 株，染色体加倍后当年便可获得遗传性状相对稳定 细 作物脱毒厂 方法（技术） 选材 的优良品种，极大地缩短了育种年限。 I 单倍体育种一方法 3.在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于 程 作物新品种的培育 优点 不断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因 的 突变体的利用 素的影响而发生突变。 细胞产物的工厂化生产 生产技术手段 4.植物细胞产物的工厂化生产就是利用植物细胞培养 用 优点 来获得植物代谢物。 [西层]学司内溶 2 融通关键能力 提能点（一） 植物组织培养是植物繁殖的新途径 工任务驱动 [生成认知] 植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，已经普 1.快速繁殖（也称微型繁殖） 遍应用于社会生产的方方面面。下图都利用了植物组 实质 植物组织培养 织培养技术，观察、思考并回答问题： 原理 植物细胞的全能性 ①能保持亲本的遗传特性，子代个体的遗传物 质与亲本相同； 优点 ②选材少，培养周期短，繁殖率高； ③不受自然生长季节的限制，便于自动化管 理，有利于进行工厂化生产 图1试管苗 图2脱毒草莓（左）和未脱毒草莓（右） 2.作物脱毒 (1)植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是 进行作 长期进行无性繁殖的作物（如马铃薯和草莓），它 什么？ 物脱毒 们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体 的原因 内逐年积累，从而导致作物产量降低，品质变差 在植物顶端分生区附近（如茎尖）的代谢十分 旺盛、细胞分裂速度快，很少被病毒感染，甚至 材料的 无病毒。因此，利用植物的分生组织进行组织 (2)作物培养过程中为什么要进行作物脱毒，如 选取 培养，可以使新长成的植株不带病毒，从而获 得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就 何进行作物脱毒？ 有可能不带病毒 [典例]为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供 技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技 术研究甘薯茎尖（外植体）大小对诱导分化苗和 脱毒苗的影响，结果如表所示，下列相关叙述正 (3)从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方 确的是 ( ) 法相比有哪些优点？ 茎尖大小/mm外植体数/个分化苗数/苗脱毒苗数/苗 小于0.3 20 0.3~0.5 20 10 大于0.6 20 1