第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019）

第2课时　植物细胞工程的应用 课程标准 核心素养目标 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。 1.理解并掌握利用植物组织培养的技术在快速繁殖、作物脱毒和作物新品种培育上的作用。(生命观念) 2．通过对快速繁殖、作物脱毒及细胞产物工厂化生产的认识，形成保护环境、珍惜濒危植物的意识。(社会责任) [对应学生用书P37] 知识点一 植物繁殖的新途径 途径 快速繁殖 作物脱毒 取材 部位 基本无限制 分生区附近 优势 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 提高作物的产量和品质 知识点二 作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)过程：花药(或花粉)离体培养→单倍体植株纯合二倍体植株。 (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，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)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 知识点三 细胞产物的工厂化生产 1.次生代谢物 (1)定义：不是植物基本的生命活动所必需的产物。 (2)种类：小分子有机化合物，如酚类、萜类和含氮化合物等。 (3)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．方法：对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖。 3．优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对社会、经济、环境保护具有重要意义。 4．实例：紫杉醇、紫草宁、人参皂苷等都已实现了工厂化生产。 1．葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于快速繁殖。 (　　×　　) 提示：题述繁殖方式属于无性繁殖，但不属于快速繁殖。快速繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 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。 (　　×　　) 提示：培育脱毒苗时选用的通常是茎尖等分生组织，原因是该组织附近的病毒极少，甚至无病毒。 3．单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。(　　×　　) 提示：单倍体育种的遗传学原理是染色体变异，突变体育种的遗传学原理是基因突变。 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。 (　　×　　) 提示：次生代谢物是一类小分子有机化合物，不是蛋白质。 6．以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。(　　×　　) 提示：以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗含病毒较少、甚至不含病毒，但是并不具有抗病毒的特点。 7．快速繁殖技术能保持亲本的优良遗传特性。(　　√　　) 8．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交。(　　×　　) 提示：培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物组织培养技术。 [对应学生用书P38] 探究一　植物繁殖的新途径 ►情境探究 草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用快速繁殖技术可以培育出无病毒的草莓植株。 1．草莓培养过程中为什么要进行脱毒？如何培育草莓的脱毒幼苗？ 提示：对于草莓等无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传递给子代，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。植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的草莓植株的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得草莓的脱毒幼苗。 2．马铃薯、草莓和香蕉脱毒苗产量和品质明显提高，为什么小麦和玉米脱毒苗却基本没有变化？ 提示：马铃薯、草莓和香蕉进行无性繁殖，感染的病毒很容易传递给子代，而小麦和玉米是通过种子繁殖，感染的病毒不容易传递给子代。 3．利用快速繁殖技术培育草莓植株时，为什么用诱变因素处理愈伤组织更易诱发突变？产生的变异一定符合需要吗？ 提示：愈伤组织细胞处在分裂过程中，要进行DNA分子的复制，因此更易发生突变。由于突变是不定向的，所以产生的变异不一定符合需要。 ►素养凝练 1．快速繁殖 (1)实质：植物组织培养。 (2)原理：植物细胞的全能性。 (3)快速繁殖技术的优点 ①能保持亲本的一切优良性状(高保真)，子代个体具有的遗传物质与亲本的遗传物质相同。 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，有利于进行工厂化培养。 2．作物脱毒 (1)需要解决的问题：无性繁殖的作物，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，就会导致作物产量降低，品质变差。 (2)理论基础：植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 快速繁殖理解的两点误区 (1)快速繁殖实际上是一种无性繁殖。 (2)快速繁殖过程中的分裂方式是