内容正文:
第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
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第2课时 植物细胞工程的应用
学习目标
1.基于生产和生活需要,通过查阅相关资料,设计并实施恰当可行的实验方案。(科学探究)
2.列举植物组织培养技术在生产实践中的应用,说明植物细胞工程对生产的影响。(社会责任)
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自主预习·悟新知
合作探究·提素养
深化拓展·育技能
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一、植物繁殖的新途径
1.快速繁殖
(1)概念:用于快速繁殖优良品种的①______________技术,也叫作微型繁殖技术。
(2)特点:
a.②______繁殖,保持优良品种的遗传特性
b.高效、快速地实现种苗的③__________
c.可实现工厂化生产
植物组织培养
无性
大量繁殖
自主预习·悟新知
LONGCHENG NO.1 MIDDLE SCHOOL
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2.作物脱毒
(1)选材部位:植物顶端④________附近。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。
分生区
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二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)方法:⑤________________________。
(2)过程:花药(或花粉) <m></m> 单倍体植株 <m></m> 纯合子植株。
(3)优点:能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株;缩短了育种的年限,节约了大量的人力和物力;作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
花药(或花粉)离体培养
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2.突变体的利用
(1)原理:⑥__________。
(2)产生原因:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断⑦______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。
(3)结果:从产生突变的个体中可以筛选出对人们⑧______________,进而培育成新品种。
基因突变
增殖
有用的突变体
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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:⑨________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、抗虫等方面发挥重要作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。
2.方法:对⑩______________________进行培养使其增殖。
3.优势:不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
4.应用:紫杉醇、紫草宁、人参皂苷等的生产。
小分子
单个植物细胞或细胞团
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任务 植物细胞工程的应用
活动1 植物繁殖的新途径
植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,已经普遍应用于社会生产的方方面面。下图都利用了植物组织培养,观察并回答问题:
合作探究·提素养
LONGCHENG NO.1 MIDDLE SCHOOL
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1.植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么?
提示 植物组织培养到愈伤组织的阶段,细胞进行有丝分裂,细胞分裂速度较快,从而可获得大量的组织细胞,然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。植物组织培养在实验室进行,受季节、气候等条件限制较小。
2.快速繁殖技术有哪些优点?
提示 ①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;②使用材料少,培养周期短,繁殖率高;③不受季节、气候、自然灾害等因素的影响;④便于自动化管理,可实现工厂化生产。
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3.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。
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认知生成
途径 原理 优点 实例
快速繁殖 利用体细胞进行无性繁殖 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 快速繁殖兰花
作物脱毒 用植物顶端分生区附近的细胞进行组织培养,再生的植株可能不含病毒 提高作物产量和品质 脱毒马铃薯的培育
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例1 [2022·滨州期末] 马铃薯野生种具有抗病、抗逆等优良性状,马铃薯栽培种由于长期无性繁殖而种质退化。下图为利用马铃薯野生种改进马铃薯栽培种的技术路径。下列说法<zzd>不正确</zzd>的是( )。
A
A.马铃薯栽培种和马铃薯野生种之间不存在生殖隔离
B.新品种1的育种原理为基因重组和染色体变异
C.获得新品种2的育种方法可能是植物体细胞杂交
D.过程①用到植物组织培养技术,过程②可用秋水
仙素处理
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[解析] 马铃薯栽培种属于四倍体,马铃薯野生种属于二倍体,两者之间存在生殖隔离,A不正确;新品种1是