2.1.2 植物细胞工程的应用 导学案 2025—2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高中生物导学案 制作人： 2025—2026学年高二下学期生物 人教版 选择性必修3 第2.1.2课 植物细胞工程的应用 导学案 【课前预习案】 【学习目标】 1．通过对植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用涉及的技术流程和应用的优势。 2．认同植物细胞工程在生产实践中具有重要的应用价值。 【学习重难点】 重点：微型繁殖技术 难点：明确掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子 【知识梳理】 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。 【体系建构】 【课中探究案】 【探究一】 如图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题： (1)甲所用的技术是______________。 (2)通过丁方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是__________________________________________。 (3)乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是_____________________________________________。 【探究二】 1971年，美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，发现紫杉醇具有独特的抗肿瘤作用。如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，据图回答问题： (1)过程①需对外植体消毒，消毒时既要能杀死材料表面的 ，又要减少消毒剂对红豆杉细胞的 ，以免将外植体也杀死。为了促进愈伤组织的形成，过程①中 (填激素)的比例应适中。 (2)为达到高产紫杉醇的目的，有两种途径。一是在培养基中添加某些既能促进愈伤组织细胞增殖（或分裂），还能提高细胞合成 能力的物质；二是对愈伤组织进行诱变处理，由于愈伤组织一直处于 状态，因此对其诱变处理易获得突变细胞。 (3)过程①②③是否需要光照? 。原因是 。 【课后巩固案】 1、 选择题 1.育种专家用辐射的方法处理大豆，培育出了“黑农五号”大豆品种，产量提高了16%，含油量比原来的品种提高了25%。下列叙述错误的是( ) A.该育种过程会导致大豆基因的碱基序列发生改变 B.该育种过程不产生新基因，但可以产生新基因型 C.该育种过程为生物的进化提供了原材料 D.该育种过程中可能需要处理大量实验材料 2.草莓主要利用茎进行无性繁殖，世代多了会因病毒的积累而减产，在短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法是(　　) A.花药离体培养 B.利用茎尖进行组织培养 C.选取成熟组织进行培养 D.人工诱导基因突变 2、 材料分析题 罗汉果易被病毒感染,某科研小组利用植物组织培养技术培育了罗汉果脱毒苗,其培育过程如下图所示。请回答下列问题。 外植体愈伤组织胚状体脱毒苗 (1)分析图示,图中的①②分别表示　　　　 　、　　　　　　过程,植物组织培养在繁殖方式上属于　　　　　　　。  (2)用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是　　　　　,理由是　 　。  (3)②过程在某些条件下也可以发育成丛芽或根,这主要取决于培养基中　。  【答案解析】 【课中探究案】 探究一：(1)植物体细胞杂交　(2)茎尖所含病毒极少，甚至不含病毒　 (3)愈伤组织细胞处于不断分裂的状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变 探究二：(1)微生物；伤害；生长素与细胞分裂素（2）增殖（或分裂）紫杉醇；不断地分生（或不断分 裂或不断增殖）（3）否；这些过程只有脱分化阶段，不需要光照 【课后巩固案】 1、 选择题 1.答案：B 解析：本题主要考查生物的育种方式，考查学生的理解能力。该育种过程的原理是基因突变，基因突变可以使大豆产生新基因，B项错误。 2.B 2、 材料分析题 （1)脱分化　再分化　无性繁殖　(2)植物顶端分生区　植物顶端分生区附近的病毒很少,甚至无病毒　(3)植物激素的种类和比例 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $