2.1.2 植物细胞工程（第二课时）导学案-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章 第1节 植物细胞工程（第二课时） 【学习目标】　 1. 说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用。 2. 列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。 3. 概述细胞产物的工厂化生产的原理。 知识点一　植物繁殖的新途径 【自主学习】 1．快速繁殖 (1)概念：用于快速繁殖优良品种的 技术，也叫作 技术。 (2)特点 ①高效、快速地实现种苗的 。 ②无性繁殖，保持优良品种的 。 ③可实现工厂化 生产。 2．作物脱毒 (1)选材部位：植物顶端 。 (2)选材原因：植物顶端 (如茎尖)的病毒极少，甚至 。 (3)实例：目前采用 培养技术来脱去病毒，已在 、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。 【重点突破】 1．快速繁殖 (1)快速繁殖可以快速地实现种苗的大量繁殖，其技术手段是什么？依据什么原理？ (2)快速繁殖的优点是什么？这种繁殖方式属于哪一种？ (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？ 2．作物脱毒 (1)为什么许多通过无性繁殖的作物繁殖多代之后产量会下降？ (2)为什么作物脱毒苗培养时一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体？ 知识点二　作物新品种的培育 【自主学习】 1．单倍体育种 (1)过程： (或花粉)离体培养→ 植株遗传性状相对稳定的纯合子二倍体植株优良品种。 (2)优点 ①后代是纯合子，能 。 ②明显缩短了 。 ③进行体细胞诱变育种和研究 的理想材料。 (3)成果 ①中国成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。 ②育成了水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物的新品种。 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 的状态，因此它们容易受到 和 (如射线、 等)的影响而 。 (2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的 ，进而培育成 。 【重点突破】 单倍体育种的过程 1．花药离体培养获得的植株，染色体组一定只有一个吗？一定是单倍体吗？ 2．单倍体育种的后代一定是纯合子吗？ 知识点三　细胞产物的工厂化生产 【自主学习】 1．概念：由于植物细胞的次生代谢物含量很 ，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用 来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。植物细胞培养是指在离体条件下对 或 进行培养使其增殖的技术。 2．次生代谢物 (1)概念：植物代谢产生的一些一般认为 植物基本的生命活动所必需的产物，是一类 (如酚类、萜类和含氮化合物等)。 (2)作用：在植物 等方面发挥作用，也是很多 、 和 等的重要来源。 3．生产技术手段： 技术。 4．优点：不占用 ，几乎不受 、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 5．实例：利用紫草细胞的组织培养生产的 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 具有高抗癌活性。 【重点突破】 通过学习细胞产物的工厂化生产，关注细胞工程研究发展和应用前景，增强环保意识。 (1)细胞产物工厂化生产过程的实质是什么？在生产中通常要培养到哪一阶段？ (2)与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物有哪些优点？ (3)人参皂苷的工厂化生产过程，蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产，应用的都是植物细胞培养技术。如图为产生人参皂苷的人参。 　　 叙述人参皂苷的工厂化生产过程。 【课堂小结】 【随堂演练】 1．下列关于农作物脱毒苗制备和应用的叙述，错误的是(　　) A．取顶端分生组织进行组织培养可制备脱毒苗 B．制备作物脱毒苗的原理是植物细胞具有全能性 C．长期进行有性繁殖的作物易感染和积累病毒 D．脱毒苗的使用可显著提高作物的产量和品质 2．科学家从红豆杉树皮中分离出具有高抗癌