第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 SHJL版）

开卷预习一刻钟 (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，也叫作微型繁殖技术。 (2)特点 ①无性繁殖，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可实现工厂化生产。 2．作物脱毒 选材部位 植物顶端分生区附近 选材原因 顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒 实例 目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功 (二)作物新品种的培育 1．单倍体育种 过程 花药(或花粉)离体培养→单倍体植株纯合二倍体植株 优点 ①遗传性状相对稳定；②明显缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力 2．突变体的利用 (1)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增殖的状态，因此它们容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：植物细胞培养技术。 3．优点 (1)生产速度快； (2)不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 4．实例：利用紫草细胞培养生产的紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用红豆杉细胞培养生产的紫杉醇具有高抗癌活性。 1．(教材第40页图2­7拓展训练)根据玉米单倍体育种流程示意图，回答下列问题： (1)①过程是指花药(或花粉)离体培养，②过程要经过脱分化和再分化形成A植株。 (2)③过程表示人工诱导染色体加倍。 (3)A、B植株分别是单倍体_、 _纯合二倍体。 2．(教材第41页“相关信息”延伸思考)生物的代谢分为初生代谢和次生代谢，初生代谢是生物生存必需的代谢活动，而次生代谢不是生物必需的。那么次生代谢对生物生存来说就是无用的吗？ 提示：次生代谢对生物生存也是有积极意义的，如次生代谢物有利于增强植物的抗病、抗虫能力。 掩卷归拢5分钟 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。 2．单倍体育种通过花药(或花粉)培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得遗传性状相对稳定的优良品种，极大地缩短了育种年限。 3．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，因此容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。 4．植物细胞产物的工厂化生产就是利用植物细胞培养来获得植物代谢物。 提能点(一)　植物组织培养是植物繁殖的新途径　 [任务驱动] 下图利用了植物组织培养技术，观察、思考并回答问题： (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)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(如茎尖)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，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 (3)从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方法相比有哪些优点？ 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。 [生成认知] 1．快速繁殖(也称微型繁殖) 实质 植物组织培养 原理 植物细胞的全能性 优点 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； ②使用材料少，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 2．作物脱毒 进行作物脱毒的原因 长期进行无性繁殖的作物(如马铃薯和草莓)，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，从而导致作物产量降低，品质变差 材料的选取 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，甚至无病毒。因此，利用植物的分生组织进行组织培养，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，下列相关叙述正确的是(　 ) 茎尖大小/mm 外植体数/个 分