第2章 第1节 二 植物细胞工程的应用-2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3【精讲精练】人教版（教师用书word）

二　植物细胞工程的应用 学习目标 1.能基于事实和证据，采用归纳与概括等方法，论述生物工程与技术的原理及其与社会之间的关系。 科学思维 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 一、植物繁殖的新途径 1．快速繁殖 2．作物脱毒 [提醒]　脱毒苗≠抗毒苗。脱毒苗是选择植物的顶端分生区(几乎不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴；而抗毒苗是把某抗病基因导入植物细胞，属于基因工程的范畴。 二、作物新品种的培育 1．单倍体育种 (1)原理：细胞的__全能性__和__染色体变异__。 (2)过程：花药(或花粉)__单倍体__植株__纯合__二倍体植株优良品种。 (3)优点 ①子代是能__稳定遗传__的纯合子。 ②极大地缩短了__育种的年限__。 ③是进行__体细胞诱变__育种和研究__遗传突变__的理想材料。 (4)实例 ①世界上第一个单倍体作物新品种——__单育1号烟草__。 ②单倍体育种与常规育种相结合的新品种：水稻、__玉米__、油菜、__甘蓝__和甜椒等。 [点拨] 单倍体育种与多倍体育种的异同 (1)相同点：单倍体育种和多倍体育种均需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。 (2)不同点：单倍体育种需要植物组织培养先形成单倍体幼苗，但多倍体育种一般不使用植物组织培养技术。 2．突变体的利用 (1)原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到__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：筛选出有用的__突变体__，培育新品种。如培育抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体。 (3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 三、细胞产物的工厂化生产 1．次生代谢物 (1)定义：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)本质：__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．技术：__植物细胞培养__，指在离体条件下对单个植物细胞或__细胞团__进行培养使其增殖的技术。 3．实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现工厂化生产。 4．优势：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。 [点拨]　细胞培养一般是使细胞增殖，也可能会利用组织培养技术，先脱分化，然后再分化获得所需的特定细胞后再进行培养。 判断正误 1．葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条等都属于快速繁殖。(×) 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。(×) 探究点一　植物繁殖的新途径 [问题情境] 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；可以高效、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。 [归纳总结] 比较两种植物繁殖新途径 繁殖新途径 取材 优点 技术 快速繁殖 (微型繁殖) 取材广泛 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 植物 组织 培养 作物脱毒 顶端分生区附近 获得高产、优质的无病毒植物 [典题示例] 1．(2022·邢台模拟)下列属于植物快速繁殖技术的是(　　) A．用兰花的芽尖组织培育兰花幼苗 B．水稻种子萌发并长成新个体 C．扦插的葡萄枝长成新个体 D．柳树