2.1.2植物细胞工程的应用的学案-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

2.1.2 植物细胞工程的应用的学案 【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。 【学习重难点】 1．简述微型繁殖技术。(重点) 2．理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。(重、难点) 3．理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。(重点) 【预习新知】 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____________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。 答案： 1．(1)植物组织培养　微型繁殖 (2)①大量繁殖　②遗传特性　③规模 2．(1)分生区附近 (2)分生区附近　无病毒 (3)茎尖组织　马铃薯 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：花药单倍体植株稳定遗传的优良品种。 (3)优点 ①子代是能稳定遗传的纯合子。 ②明显缩短育种年限。 2．突变体的利用 (1)原理 ①基因突变(用射线或诱变剂处理分生细胞，主要是指愈伤组织细胞)。 ②植物细胞的全能性(由突变细胞培育得到突变体植株)。 (2)过程 (3)利用：筛选出有用的突变体，培育新品种。如培育抗病、抗盐、含高蛋白、高产的新品种植物。 (4)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。 细胞产物的工厂化生产 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。 答案： 1．低　植物细胞培养　单个植物细胞　细胞团 2．(1)不是　小分子有机化合物　(2)抗病、抗虫　药物　香料　色素 3．植物组织培养 4．耕地　季节 5．紫草宁　紫杉醇 【易错提示】 植物组织培养和植物细胞培养的比较 比较 项目 植物组织培养 植物细胞培养 目的 获得植物体 获得细胞产物 原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 过程 应用 快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等 细胞产物的工厂化生产，如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等 【深化探究】 探究一：植物繁殖的新途径 1．葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。( ) 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。( ) 例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快速繁殖，可以利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。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 例2：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 外植体数/个 分化苗数/苗 脱毒苗数/苗 小于0.3 mm 20 1 1 0.3～0.5 mm 20 10 7 大于0.6 mm 20 13 4 A.在不同的培养阶段，培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同 B．脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用 C．培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性 D．0.3～0.5