第1节 第2课时 植物细胞工程的应用（Word教参）-【优化指导】2023-2024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 不定项版）

第2课时　植物细胞工程的应用 课时目标 1.采用归纳与概括的方法，举例说明植物细胞工程的应用。(科学思维) 2．认同植物细胞工程对社会经济的发展具有重要意义。(社会责任) [对应学生用书P36] 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植物组织培养技术，也叫作微型繁殖技术。 (2)优点：高效、快速地实现种苗的大量繁殖；保持优良品种的遗传特性。 2．作物脱毒 (1)选材 ①部位：植物顶端分生区附近(如茎尖)。 ②原因：病毒极少，甚至无病毒。 (2)优点：提高作物的产量和品质。 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极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。 ②是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 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)定义：植物代谢产生的，一般认为不是植物基本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。 ◆名师点睛 1．单倍体育种的流程不仅包括花药(花粉)离体培养，还包括人工诱导染色体加倍，所以单倍体育种得到的一般是纯合的二倍体植株，而不是单倍体植株。 2．细胞产物的工厂化生产往往需要将植物组织培养进行到愈伤组织阶段，然后对愈伤组织细胞进行悬浮培养。 ◆思维启迪 脱毒苗是否具有抗病毒特性？为什么？ 答案：提示：不具有。脱毒苗只是不含有病毒，遗传性状没有改变，仍可能感染病毒。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．快速繁殖不仅可以高效、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．脱毒草莓能明显提高产量，但品质没有发生变化。(　　×　　) 3．作物脱毒所培养的材料常选自顶端分生组织。(　　√　　) 4．快速繁殖本质上是一种无性繁殖。(　　√　　) 5．单倍体育种的过程就是花药离体培养的过程。(　　×　　) 6．突变体育种常用射线、化学物质处理愈伤组织。(　　√　　) 7．植物细胞培养利用了植物细胞的全能性。(　　×　　) [对应学生用书P37] 任务一 植物繁殖的新途径 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下图为植物细胞工程的应用实例。 [问题探究] 1．植物组织培养可以进行快速繁殖的原因有哪些？ 答案：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？ 答案：对于无性繁殖的作物，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。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，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 两种植物繁殖新途径的比较 繁殖新途径 取材 优点 技术 快速繁殖 (微型繁殖) 取材广泛 高效、快速地实现种苗的大量繁殖；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、优质的脱毒苗 1．某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并实现快速繁殖，可利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养，培育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的(　　) A．茎尖 B．子房壁 C．叶片 D．花粉粒 D　解析：茎尖一般没有病毒积累，分裂能力强，可作为植物组织培养的材料，A不符合题意；子房壁细胞属于体细胞，可作为植物组织培养的材料，B不符合题意；叶片细胞属于体细胞，可作为植物组织培养的材料，C不符合题意；花粉粒是经减数分裂形成的，在此过程中发生了基因重组，因而不一定能保持亲本的优良性状，D符合题意。 2．(2023·邢台期末)下列属于植物的快速繁殖技术的是(　　) 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