第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用（教参Word）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高二新教材生物选择性必修第三册（人教版）

第2课时　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。 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。 [对应学生用书第32页] 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 （1）快速繁殖技术：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 （2）特 点 2.作物脱毒 （1）选材部位：植物的分生区附近。 （2）选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 （3）实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱去病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。 二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 （1）过程：花药离体培养单倍体植株纯合子植株。 （2）优点 ①后代是纯合子，能稳定遗传。 ②明显缩短了育种的年限。 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）利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 三、细胞产物的工厂化生产 1.次生代谢物 （1）概念：植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物。 （2）作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 2.生产技术手段：植物组织培养技术。 3.优点：生产速度快。 4.实例：利用紫草细胞的组织培养生产的紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用红豆杉细胞的组织培养生产的紫杉醇具有高抗癌活性。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。 （×） （2）脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。 （×） （3）单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。 （×） （4）突变体培育通常对植物的愈伤组织进行诱变处理，而工厂化生产的细胞产物也来自愈伤组织细胞。 （√） （5）工厂化生产的细胞次生代谢物，其化学成分都是蛋白质。 （×） [对应学生用书第33页] 知识点一　植物繁殖的新途径 　　资料一　运用组织培养，一个植株一年可以繁殖几万到几百万个植株，而且可以保持优良品种的遗传特性。例如一株葡萄一年可以繁殖3万多株，一株兰花一年可以繁殖400万株。 资料二　生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等，而且没有有效的防治办法，只能拔除，造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。 （1）从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方法相比的优点有哪些？ 提示：快速繁殖是在具有一定人工设施的室内生产，可以不受季节、气候等自然条件的限制；可以保持优良品种的遗传特性；高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 （2）作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？如何进行作物脱毒？ 提示：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。而植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 比较快速繁殖与作物脱毒 概念（原理） 特点 快速 繁殖 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 ①保持优良品种的遗传特性 ②高效、快速地实现种苗的大量繁殖 ③可实现工业化生产 作物 脱毒 植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，取茎尖或根尖进行组织培养形成脱毒植株 ①获得高产、优质的脱毒植株 ②繁殖速度快，保持植株的遗传特性 1.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，下列相关叙述正确的是 （　　） 茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/苗 脱毒苗 数/苗 小于0.3 mm 20 1 1 0.3～0.5 mm 20 10 7 大于0.6 mm 20 13 4 A.在不同的培养阶段，培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同 B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用 C.培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性 D.0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性 解析　在不同的培养阶段，培养基中激素种类和比例不同，生长素和细胞分裂素的比例升高利于根的分化，比例下降利于芽的分化，A正确；脱分化过程中不需要光照，不能进行光合作用，B错误；培育脱毒苗时依据的原理是细胞的全能性，C错误；0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得无病毒的特性，不是抗病毒的特性，D错误。 答案　A 2.某株名贵花卉用种子繁殖会发生性