植物细胞工程的实际应用学案(附答案).doc

专题2细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
寄语：世事洞明皆学问，人情练达即文章。
【学习目标】1、理解微型繁殖技术的应用。
2、了解单倍体育种过程和优点。
【课题重点】植物细胞工程应用的实例。
【课题难点】列举植物细胞工程的实际应用。
【学习过程】
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
（1）微型繁殖技术：用于 优良品种的 技术。
（2）特点：①保持优良品种的 。
②高效快速地实现种苗 。
（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用
来培育兰花。
2.作物脱毒
（1）材料：植物的 （如 ）。分生区附近的病毒极少，甚至 。
（2）脱毒苗：切取 （例如茎尖）进行组织培养获得的。
（3）优点：使农作物 。
3.人工种子
（1）概念：一植物组织培养得到的 、 、顶芽和 等为材料，经过人工 包装得到的种子。
（2）特点：①后代无 。
②不受 、 和 限制。
(3)人工种子的制备，如图人工种子主要由三部分组成，一是胚状体
(分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构；二是
供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚乳；三是具有保护作用的“人工种皮”。

二、作为新品种的培育
染色体加倍
1.单倍体育种
（1）方法： 离体培养 植株 纯合子植株。
（2）优点：①后代是纯合子，能 。②明显缩短了 。
2.突变体的利用
（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受 和
（如 、 等）的影响而 。
（2）利用：筛选出对人们有用的 ，进而培育成 。
三、细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。
2.技术：植物 技术。
3.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。
课堂小结
1.微型繁殖技术
微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。
优点：选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。
组织培养（微型繁殖）主要是一种无性繁殖。如果培养的是体细胞，得到的植株同亲代基因型完全相同，所得个体能保持母体的一切性状；但如果培养的是生殖细胞，如花药，得到的植株是单倍体，应为有性生殖中的单性生殖。
2.作物脱毒、人工种子与单倍体育种
作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒的（如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。
人工种子采用的也是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可以形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。胚状体的获取途径：①由已脱分化的外植体直接产生②由愈伤组织产生③由悬浮细胞培养产生。
单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。应用染色体变异的原理。
【习题巩固A级】
1．植物的微型繁殖技术，是指(　　)
A．植物体细胞杂交技术　　　B．嫁接 C．营养繁殖 D．植物组织培养
2．下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是(　　)
A．采用嫁接方法培育苹果新品种
B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草
C．用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射
D．使用秋水仙素对棉花植株进行处理
3．改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是(　　)
A．诱变育种 B．单倍体育种 C．基因工程育种 D．杂交育种
4．下列有关人工种子的培育过程的叙述不正确的是(　　)
A．人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B．胚状体是由愈伤组织分化而成的，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成
5．与传统育种相比，植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在(　　)
A．证明杂种细胞具有全能性B．克服远缘杂交不亲和的障碍
C．缩短育种周期，减少盲目性 D．快速培育无病毒植株，保留杂种优势
6．下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答：
①→脱分化→②→再分化→③→④
(1)①表示______________________________，它能被培养成完整植株的根本原因是________________________________________________________________________。
(2)②表示__________________，它的细胞特点是_____________________________
___________________，它的颜色特点是_____________________________________。
(3)若想制造人工种子，应该选择________。(写编号)
(4)若①是花药，则④是________________，这项技术可用在______________________上。
(5)若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是________，这说明根尖细胞________________。
【能力提升B级】
7．下列属于植物的微型繁殖技术的是(　　)
A．兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗B．水稻种子萌发并长成新个体
C．扦插的葡萄枝长成新个体 D．柳树芽发育成枝条
8．把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株，这些植株(　　)
A．变异频率较高 B．都是单倍体 C．彼此性状极其相似 D．都是纯合子
9．甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程涉及细胞的(　　)
①有丝分裂　②分化　③减数分裂　④全能性
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
10．用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生的是(　　)
A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．姐妹染色单体分开
11．在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是(　　)
A．培养的细胞一直处于不断分生的状态B．培养基营养丰富，易于植物生长
C．纺锤丝的形成容易受抑制 D．DNA复制容易受抑制
12．如图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用编号(　　)
①②③―→④
A．④、②　　　　　　B．③、② C．③、④ D．④、③
13．若获得脱毒苗，一般选取植物体的哪一部分组织(　　)
A．叶 B．花粉 C．根 D．茎尖
14．我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图分析回答：

(1)过程③和④分别表示________和________。
(2)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入__________。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证________。
(3)从育种的角度看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有(列举2条)：________________________________________________________________________。
(4)在植物组织培养的过程中，可以对________进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于________。
(5)若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒，经组织培养形成植株，这种育种方法称为____________________，其优点是____________________。
【反思总结】
1、看一下本节课的目标思考一下，你是否掌握里面的内容？

2、本节较难掌握的部分是：

2.1.2植物细胞工程的实际应用
【A级】
1． D。2．C3． B。。4． D。5． B。
6．答案：(1)离体的植物器官、组织或细胞　植物细胞具有全能性
(2)愈伤组织　细胞排列疏松、高度液泡化、细胞壁薄、呈无定形状态　色浅
(3)③　(4)单倍体植株　单倍体育种
(5)绿色　含有表达叶绿体的基因
【B级】
7.A。8.C。9．D。10. A 。11．A。 12．B。 13．D
14．
答案：(1)脱分化(或脱分化形成愈伤组织) 　细胞的全能性　(2)“S”型增长　细胞数量　细胞所处的生长期 (3)保证氧气供应充足　体细胞与培养液充分接触
12．答案：(1)脱分化 　再分化 　(2)无机盐(或矿质元素) 　无菌　(3)全能性
13．答案：(1)脱分化　再分化 (2)植物激素(或植物激素类似物) 　无菌
(3)能保持亲本的优良性状；培养周期短，繁殖效率高；能培育无病毒植株(任举2条即可)
(4)愈伤组织　突变体的利用
(5)单倍体育种　缩短育种年限，培育的品种一定是纯种